第1页,共40页,星期日,2025年,2月5日1m=103mm=106um=109nm=1010A01cm=104um1MHz=106Hz§8.1电磁波谱的一般概念50年代以后,由于光谱法的发展,使有机化合物的结构测定有了很大的突破。在有机结构测定中常用的光谱有紫外光谱(UI)、红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)和质谱(MS)。第2页,共40页,星期日,2025年,2月5日1、吸收光谱:光源发出的光经某一介质时,被介质的原子或分子吸收了其中一部分光,而形成的暗带或光谱带称为吸收光谱。如:用尼可尔棱镜分解日光和不含绿光的日光。2、吸收光谱中的基本概念透射比T=(%):当一束平行单色光照射到某一介质时,光的一部分被吸收,一部分被反射,一部分透过。如果入射光的强度为I0,吸收光的强度为Ia,反射光的强度为Ir,透过光的强度为It,则:I0=Ia+Ir+It第3页,共40页,星期日,2025年,2月5日透射比:也叫透光度或透光率,用T表示。吸光度:A=logT=I0It=logT1I0It第4页,共40页,星期日,2025年,2月5日3、光的波长、频率及能量的关系①、波长λ:光波的波长,单位为nm或um。②、波数Υ:1cm内波的个数。波数Υ=1/λ(cm)。③、频率υ:λυ=c,c=3×1010cm/s,单位为Hz。④、能量ΔE:ΔE(kj/mol)=1.19×105/λ(nm)第5页,共40页,星期日,2025年,2月5日波长nm2004008002500160003.3×10710×109um2.516波数4000625频率MHz30010紫外可见红外核磁4、不同光谱的关系5、辐射引起的分子中能级的变化1、原子或分子的能量组成原子或分子的能量由移动能、旋转能、振动能级电子能所组成。第6页,共40页,星期日,2025年,2月5日c、振动能:能级差小,吸收红外区的电磁辐射,产生红外光谱。a、移动能:可近似的看成是连续的,无吸收光谱。b、旋转能:能级差小,吸收远红外或微波区的电磁辐射,在微波区有吸收光谱。d、电子能:原子或分子中由于电子的位能及动能而具有的能量。由于电子跃迁所需要的能量较大,吸收紫外和可见光区的电磁辐射,产生紫外和可见光谱。第7页,共40页,星期日,2025年,2月5日2、分子轨道的形成与σ、π、n轨道由原子轨道相互作用形成分子轨道。如H2σ*πσσ*σπ*n第8页,共40页,星期日,2025年,2月5日3、电子跃迁所需吸收的光的波长范围a、σ—σ*在150nm以下。b、n—σ*在200nm以下。如CH3OHn—σ*在183nm处。c、n—π*,π—π*,在200nm以上。所以紫外光谱中只有n—π*,π—π*跃迁。第9页,共40页,星期日,2025年,2月5日4、辐射引起的分子中能级的变化紫外:200~400nm,引起价电子的跃迁,如n—π*,π—π*跃迁。可见:400~800nm,同上。红外:2500~15000nm,键振动的振幅加大。核磁:3.3×107~10×109nm,核自旋跃迁。第10页,共40页,星期日,2025年,2月5日一、紫外光谱及其产生用紫外光照射有机分子时,若控制电源,按波长由短到长(200~400nm)的顺序依次照射样品,则只有能引起电子跃迁的那些波长的紫外光才能被吸收。将吸收强度随波长的变化记录下来,就得一条吸光度随波长的变化曲线,这就是紫外光谱图。§8.2紫外和可见光吸收光谱第11页,共40页,星期日,2025年,2月5日紫外光谱的横坐标为波长(nm),纵坐标为吸光度A或摩尔吸光系数ε,还可用lgε。ε=A/c×L,C为溶液浓度,L为液