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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载紫外光谱1、原理：吸光物质分子吸取特定能量（波长）的电磁波（紫外光）产生分子的电子能级跃迁；2、特点： 1电磁波长较短,能量大；2应用于共轭体系（共轭烯烃和不饱和羰基化合物）及芳香族化合物的分析 3 电子光谱图比较简洁,但峰形较宽4于化合物的定量分析,灵敏度高,检出限低；3、吸取光谱的基本定律：朗伯 -比尔定律： A= I 0/I =abc 式中： A：吸光度 ,I 0：入射光强度 I ：透射光强度 a：吸光系数 b：吸取池厚度（ cm） c：被测物质浓度 g/L I 0/I ：透射比,用
2、T 表示；假如浓度用 mol/L 为单位,就上式可写成：A= bc：为摩尔吸光系-1-1数,单位为： L moLcm4、常见的电子跃迁及其跃迁所需能量 E 大小次序：* n * * n * *由： E=hc/ 知：跃迁的能量最大,波长最短,而引起 n 跃迁的能量最小,波长最长5、谱带分类：1 R 吸取带 ：n*跃迁引起的吸取带, 产生该吸取带的发色团是分子中的p- * 共轭体系,如 -C=O ,-NO,2-CHO 等 ；特点是强度弱,100（ log 2）吸取峰一般在270nm 以上2 K 吸取带： * 跃迁引起的吸取带,产生该吸取带的发色团是分子中共轭系统；特点是吸取峰强度很强,10000（
3、 log 4）孤立双键的 * 跃迁一般在 4；为苯环的特点谱带,吸取强度较大；当苯环上有助色团时,向长波方向移至 200 220nm；E2 带：max203nm 左右,max 7400；是苯环中共轭二烯引起的 * 跃迁；该带相当 K 带；当苯环引入发色团时,与苯环共轭,E 带移至 220 250nm, l0000,此时亦称为 K 带2紫外光谱谱带有：B 带 值约 250 3000 E 带 值约 2000 10000 K 带 值约 10000 或大于 10000 R 带 值 NH2 OCH3 OH Br Cl CH34 生色团取代苯：苯环上接上生色团,延长了- 共轭体系,E 带和 B 带发生较大
4、的红移,强度显著增加；不同生色团的红移次序：CN COOH COCH3 CHO Ph C-H C-C；2 氢键的形成使有关的吸取峰变宽变强；3 与极性基团共轭使吸取峰增强；如 C=C、 CC 等基团的伸缩振动吸收很弱；但是,假如它们与 C=O 或 CN 共轭,吸取强度会大大增强等；8、影 响 基 团 吸 收 频 率 的 因 素（详 见：P89）如：内部因素： 1 诱导效应： 吸电子基团使吸取峰向高频移动2 共轭效应： 在有不饱和键存在的化合物中,共轭体系常常会影响基团吸取频率；基团发生吸电子共轭,吸取频率上升,基团发生给电子共轭,吸取频率降低； 同时存在诱导和共轭效应, 应考虑两种效应总和的净
5、结果p 电子）如： P- 共轭孤对电子与相邻不饱和基团共轭；O、N 都是吸电子的,同时都存在未共用电子（,与羰基电子形成“p” 共轭；氧的吸电子电诱导效应 供电共轭效应氮的供电共轭效应 吸电子电诱导效应；例： 酯C=0 脂肪酮C=0 酰胺C=0 ；3 氢键效应：氢键转变了原先化学键的力常数,移向低波数,特别形成分子内氢键时影响很显著外部效应 ：如 溶剂效应： 极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低；因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量；9、有机化合物基团的红外吸取细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 9 页 - - -
6、- - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载-140001300cm区域：是由伸缩振动产生的吸取带,为化学键和基团的特点吸取峰,吸取峰较稀疏,鉴定基团存在的主要-1的区域 官能团区 ； 1300650cm区域： 吸取光谱较复杂, 除单键的伸缩振动外,仍有变形振动； 能反映分子结构微小变化 指纹区；1） 烷烃： 1 CH的伸缩振动：基本在 缩振动；-12 CH的变形振动：在 1460cm-129752845cm-1 邻近、 1380cm-1 之间,包括甲基、亚甲基和次甲基的对称及不对称伸-1邻近及 720810c
7、m会显现有关吸取；3 C-C 环的骨架振动,在7201250cm（留意： -CH2n-结构中 n 的取值 ；CHCH32即偕二甲基 ：CCH3 3等的出峰位置 ） （详见： P6869）2） 烯烃有三个特点吸取区：（详见 P70）3） 炔烃（详见 P73）-14）芳香烃： 1. 苯环在四个区有其特点吸取：31003000、20001650、16251450 及 900650cm .2. =CH-1-1-1显现在 31003000cm,常常在 3030cm 邻近； 3.苯环的骨架振动：在 16251450cm 之间,可能有 2-4 个-1-1吸取,强弱及个数皆与结构有关；苯环特点吸取,鉴定苯环存
8、在的标志；其中以 1600cm 和 1500cm-1两个吸取为主； 4. 面外变形振动 在 900650cm,按其位置、吸取峰个数及强度可以用来判定苯环上=CH取代基个数及取代模式；（详见 P73）细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5）醇和酚：醇和酚：学习必备欢迎下载-1 含 羟基化合物有三个特点吸取带：-1 （1）：游离峰尖,且3600 cm, 缔合程度越大,峰越宽,越移向低波数,l0处显现的
9、-COOH、-CHO 及分子内氢键的讯号；邻近,常常是一堆偶合常数较小,图形乱的小峰；（ 3）说明芳氢讯号, 一般在 78细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载质谱1、 原理： 化合物分子受到电子流冲击后,形成的带正电荷分子离子及碎片离子,根据其质量 m 和电荷 z的比值 m/z （质荷比）大小依次排列而被记录下来的图谱,称为质谱；2、 各类化合物的质谱（详见 P300）1）烷烃：裂
10、解途径主要是 - 断裂；（1）正构烷烃质谱的特点：1 直链烷烃分子离子峰强度不高,强度随碳链增长而降低,碳数为 40 的烷烃+.分子离子峰 M 已接近 0；一般看不到 M-15 的峰（不易失去甲基） 有相差 14 个质量数的一系列奇质量数的峰 C H ,即有质荷比 m/z29、43、57、71、85、 99 一系列篱笆离子的峰,强度逐步减弱；正n 2n+1构烷烃篱笆离子的峰顶联结起来将成为一个圆滑的抛物线,在分子离子峰处略有抬高；支链烷烃无此特点； 丙基正离子 C 3H 7 + m/z 为 43 和丁基正离子 C 4H 9 + m/z 为 57 的峰强度很大（强峰或是基准峰）；由于丙基正离子和
11、丁基正离子很稳固； 在比 C H 离子小一个质量数处有一个小峰,n 2n+1即 C H 离子峰 m/z28、 42、56、 70、84、98 一系列弱峰是由 H 转移重排成的（结构鉴定没用）n 2n 仍有一系列 C nH 2n-1 的碎片峰是由 C nH 2n+1 脱去一个 H2 中性分子而形成的；（2）支链烷烃质谱的特点： 分子离子峰的强度比正构烷烃的弱,支链越多分子离子峰（M+. ）强度越弱； 仍旧存在篱笆离子,但强度不是随质荷比的增加而减弱,其强度与分支的位置有关,峰顶联不成圆滑的抛物线； 在分支处优先断裂,正电荷在支链多的一侧,以丢失最大烃基为最稳固,形成稳固的仲碳或叔碳阳离子；在质谱
12、图中有时有 就说明结构中存在甲基支链m/z15、 M-15 或 A-15 的峰,2）烯烃：分子离子峰比烷烃强；简洁发生 -裂解得到 m/z 41+ n 14 的一簇峰 主峰 ,如 m/z 41, 55, 69, 83, 等, m/z 41 一般为强峰或基峰；单烯烃会显现烷基丢失峰 C nH 2n +1,m/z 29,43, 57, 71, 85, 99, 113 等; m = 14；单烯的 -断裂得到 C H 的峰即 m/z27、41、55、69、83 即 27n 2n-1n14 一系列的峰；烯烃含 C 和 H 发生麦氏重排形成偶质量数的CnH2n +. 峰42+14n 3）芳香族化合物： 分
13、子离子峰较强 苯环上有烷基取代时,易发生 开裂（苄基开裂）,形成m/e 91 的峰（ 取代的烷基苯就形成取代的 zhuo 鎓离子离子峰 9114 n苄基苯系列； ） 苯环和 zhuo鎓离子都可以顺次失去 C H 形成 m/e 39, 65, 91 等系列离子峰,是识别烷基芳烃的主要依据 当苯环取2 2, 代基有 -H 时, 可发生麦氏重排,形成 m/e92 的较强重排离子峰；6 单烷基苯也可发生侧链 -开裂和氢的重排,形成 m/e77 和 m/e78 的峰 ；4）醇类：1 脱水反应, 给出 M-18 峰；脱水后, 谱图与烯烃非常相像,的碎片；伯醇的 m/z31 较强； 2 易发生 裂解区分是醇
14、有 m/z31,45,59,73 5）醛类：醛类的分子离子峰很强,往往是基峰； 醛易失去 CO 和 CHO 形成 M 28 和 M 29 的离子峰 6）六羰基化合物： 分子离子峰明显,芳醛比脂醛峰强度大； 裂解生成 M 1 H. 和较强的 m/z 29（ HCO+ ） 的离子峰；异裂时 M 29 CHO峰,同时相伴有 m/z 43、57、71 烃类的特点碎片峰细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习
15、必备 欢迎下载 具有 氢的醛,能发生麦氏重排,产生主要特点峰 m/z 44 的 CH会显现 m/z 44+14 n即 44,58,72,86 等离子峰；注： 芳醛： 1）分子离子峰很强；2）M 1 峰很明显=CH-OH 离子；假如 位有取代基,就 26）酮： 分子离子峰明显； 易发生 裂解,显示有 C H CO 为通式的特点离子系列峰,如 m/z 29、n 2n143、57 等 ；3 具有 氢的酮, 能发生麦氏重排, 重排过程与醛相同,酮的特点峰 m/z 58 或5814 nO OR C CH 3 R + CCH 3m/z 437）羧酸： 脂肪羧酸的分子离子峰很弱,m/z 60 是丁酸以上 碳
16、原子上没有支链的脂肪羧酸最特点的离子峰,由麦氏重排裂解产生,有支链时为 （6014 n ）（注：低级脂肪酸仍常有 M 17（失去 OH ）、M 18（失去 H2O）、 M-45 失去 CO2H 的离子峰）HOOHCH2+CHR2OHCHRCCHHOCCH2CH2OHC 第 8 页,共 9 页 - - - - - - - - - HOCH2m /z 60 基峰）8）酯 ： 羧酸酯进行 或 i裂解所产生（M-R ）或（ M-OR ）的离子常成为质谱图中的强峰（有时为基峰； 麦氏重排,产生的峰： 74 14 n细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师
17、归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载（2）麦氏重排ROOHCHRROOHCH 2+CHRR=CH 3时：m/z =74 第 9 页,共 9 页 CCH 2CCH 2CH 2R=C2H5时：m/z =88OR=C3H7时：m/z =102CROCH 3P300）表 66 有机化合物质谱中一些常见的碎片离子（详见表 65 一些重同位素和轻同位素自然丰度相对比值（详见P 295）表 64 从分子离子丢失的中性碎片（详见 P291）氮素规章： （详见P291）质谱中粒子的类型（详见P266P270）质谱的裂解方式（P250）细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -