第九章有机波谱法教程范本.ppt

Chap.9 有机波谱法;Structure Determination Physical properties Spectroscopic Methods ---- Melting Point ---- IR (Infrared Spectroscopy) ---- Boiling Point ---- NMR (Nuclear Magnetic resonance) ---- Specific Rotation ---- MS (Mass Spectrum) ---- Refractive Index ---- UV (Ultraviolet Spectrum); 波谱法特点 (1) 样品用量少，一般来说2~3mg即可（最低可少到1mg）； (2) 除质谱外，其它方法无样品消耗，可回收再使用； (3) 省时、简便 (4) 配合元素分析（或高分辨质谱），可以准确地确定化合物的结构;l 实例——分子式为C8H10的化合物可能结构：;9.1 核磁共振氢谱和碳谱 ;（2）、核磁共振氢谱原理简介 ;核磁共振的条件：E射=△E，即： ;组成：磁铁、射频发生器、检测器、放大器、记 录仪（放大器）、样品管 原理：扫频：固定H0，改变υ射，使υ射与H0匹配 扫场：固定υ射，改变H0，使H0与υ射匹配;A、屏蔽效应——若H感与H0反向平行排列，质子实际上感受到的有效磁场强度比外加磁场小，这样的作用称为屏蔽效应。 即：H有效=H0-H感=H0-H0σ=H0(1-σ) σ——屏蔽常数 受屏蔽效应影响的质子在较高的外磁场强度作用下才能发生共振吸收，即核磁共振信号移向高场。 1H核外电子云密度越大，屏蔽效应越大，信号越移向高场。;去屏蔽效应——若H感与H0同向平行排列， 则：H有效=H0+H感 受去屏蔽效应影响的1H，其1HNMR信号移向低场。;B、化学位移 ;TMS 作内标是因为它只有一个信号，且与大多数有机化合物相比，其氢核所受到的屏蔽作用很大，可将其化学位移值定为0）。;C、等价质子与不等价质子 ;等价质子和不等价质子的判断方法： 将两质子分别用一试验基团取代，如两个质子被取代后得到同一结构，则为等价的。 eg. 丙烷和2-溴丙烯 若取代后得到两个对映体，则在非手性溶剂中为等价的，在手性溶剂中为不等价的。 注：化学等价的质子具有相同的化学位移；具有相同化学位移的质子 未必化学等价。;4、影响化学位移的因素: A、电负性（诱导效应） eg CH3—X X电负性越大，1H周围的电子云密度越小，屏蔽效应越小，信号出现在低场，δ越大。 eg. 电负性： C 2.6 N 3.0 O 3.5 δ：C-CH3（0.77-1.88），N-CH3（2.12-3.10）， O-CH3（3.24-4.02） B、 各向异性效应：置于外加磁场中的分子产生的感应磁场,使分子所在空间出现屏蔽区和去屏蔽区，导致不同区域内的质子移向高场和低场。该效应通过空间感应磁场起作用，涉及范围大，所以又称远程屏蔽。;乙烯： C2H4中?电子云分布于?键所在平面上下方，感应磁场将空间分成屏蔽区（+）和去屏蔽区（-），由于质子位去屏蔽区，与C2H6（?=0.85）相比移向低场(?=5.28)。;;乙炔： C2H2中三键?电子云分布围绕C-C键呈对称圆筒状分布，质子处于屏蔽区，其共振信号位于高场（?=1.8）。;D、氢键的影响: ;5、积分曲线 峰强度（面积积分值）：正比于等价质子的数目 峰组数n：表示有n种不等价质子。 eg. 对二甲苯 6、自旋偶合与峰的裂分——各等价质子间的相邻关系 eg. CH3CHCl2 a. Ha被Hb裂分 b. Hb被Ha裂分 (1) 自旋-自旋偶合 （2）自旋裂分 （3）偶合常数;（4）n+1经验规律：峰的裂分数 = 相邻等价质子数 +1;小结;9.2 红外光谱（IR）;A、常见的键的振动方式： 伸缩振动（ν） Stretching Vibrations： 对称伸缩振动，反对