波谱解析复习提纲.docx
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紫外-可见光谱：
Ø电子光谱
Ø朗伯比尔定律A=εcl
Ø发色团、助色团
Ø红移、蓝移是什么？
导致红移、蓝移的因素？
ØK、B、E、R带分别对应哪种跃迁？
根据波长以及摩尔吸光系数判断是哪个带？
Ø苯胺在酸性条件下E2和B带（均为π-π*跃迁）均发生蓝移，苯酚在碱性条件下发生红移原因？
Ø共轭烯烃的紫外吸收位置计算规则及应用
Ø紫外溶剂的选择
红外光谱：
Ø分子光谱
Ø基本公式：
Ø红外的分区：
近红外、中红外、远红外
Ø红外吸收波数的计算公式
Ø分子振动自由度的数目：
线性分子3n-5，非线性分子3n-6
Ø红外活性
Ø影响红外吸收频率的因素（考虑折合质量以及双键性增强或减弱）：
质量效应、电子效应（诱导效应、中介效应、共轭效应）、空间效应
氢键对羰基和羟基吸收频率的影响
Ø各类化合物的特征吸收：
烷烃：
C-H：
3000以下
1460cm-1：
CH2的变形振动（δ）和CH3的反对称变形振动（νas）
1375cm-1：
CH3的对称变形振动；异丙基和叔丁基此处吸收峰发生裂分，前者强度相似，后者低频峰比高频峰强度大很多
烯烃：
C-H：
3050±50
C=C：
1650
顺反式的判断（CH面外弯曲振动吸收峰不同）
炔烃：
C-H:
3300
C≡C:
2100（注：
C≡N：
2250）
芳香烃：
C-H：
3050±50
C-H：
1650-1450（1-4个峰）
C-H面外弯曲振动对应的苯环取代类型：
苯：
670；单取代：
750，700；二取代：
1,2-取代（750）、1,3-取代（800,700）、1,4-取代（820）
醇酚醚：
OH：
3300宽峰
醇酚的C-O伸缩振动：
1200-1000；区分伯仲叔季醇（1050、1100、1150、1200）
醚的C-O-C伸缩振动：
反对称伸缩振动1275-1060，对称伸缩振动弱
甲氧基：
C-H对称伸缩振动2850-2815，较一般甲基频率低，对称变形振动从1370移到1460
羰基化合物：
1.醛酮：
1715左右，醛C-H伸缩振动：
2820-2720两个峰
2.羧酸（二聚体）：
3200-2500（OH伸缩）、1710（C=O）、920（二聚体OH非平面摇摆振动）
3.酯：
1730（C=O）、1200（C-O-C非对称伸缩）
4.酸酐：
两个羰基的对称和反对称伸缩1750、1800，开链酸酐两峰强度相似，环状低波数峰强
5.酰胺：
a）伯酰胺：
1690-1650（C=O）、3350和3180（NH2的反对称和对称伸缩）
b）仲酰胺：
1680-1655（C=O）、1550-1530（C-N-H弯曲振动）、3470-3400（NH伸缩）
胺：
1.伯胺3490、3400（NH2反对称伸缩、对称伸缩）
2.仲胺3500-3300（一个吸收峰）
3.叔胺无NH峰
Ø解析顺序和原则：
“先特征后指纹；先最强后次强；先粗查后细找；先否定后肯定；解析一组相关峰”
核磁共振氢谱：
Ø核磁共振研究的对象：
具有磁矩的原子核，即有自旋的核。
质子数和中子数均为偶数的原子核无核自旋，自旋量子数I=0，如12C,16O，32S；其余核均有核自旋，且若其质量数为奇数，I为半整数；质量数为偶数，I为整数。
Ø基本公式：
υ=γ2π×B，其中B=B0（1-σ）。
因此，屏蔽常数σ越大，在扫频模式下，共振频率越小，信号偏向低频；在扫场模式下，则所需外加磁场越强，信号偏向高场。
Ø化学位移：
以某一标准物质（通常为TMS）的共振峰为原点，令其化学位移为零，其他质子的化学位移是相对于TMS而言的。
公式为：
δ（ppm）=（υ样-υ标）×106/υ标
Ø影响化学位移的因素：
1.诱导效应
2.共轭效应
3.各向异性（芳环、双键、三键）
氢键和溶剂效应
Ø各类质子的化学位移：
1.烷基氢：
饱和烷基0.8；烯丙位或其类似物碳氢~2；烷氧基~3.5
2.炔氢：
脂肪端炔1.8；芳香端炔~3
3.烯氢：
5.25（取代基影响很大）
4.醛基氢：
10
5.芳环氢：
7.27
6.活泼氢：
化学位移不太固定；峰形宽、钝；重水交换可确定
Ø自旋偶合和自旋裂分
1.邻近磁核存在相互作用引起共振峰的分裂。
可看成是邻近核引起的屏蔽或去屏蔽作用。
对于自旋量子数I=1/2的核，化学位移差远大于耦合常数时（一级谱图），峰裂分满足n+1规律。
强度之比满足二项式展开式系数比。
2.向心规则：
两组峰内侧高外侧低。
可据此寻找相互偶合的两组峰。
3.耦合常数（J）：
4.同碳耦合2J常为负值（sp3碳为12Hz，sp2碳一般为2Hz）
5.邻碳耦合3J常为正值（大小与两碳氢键夹角相关，开链脂肪族化合物为7Hz；烯邻碳3J反>3J顺，分别为18和12Hz左右；芳氢3J为8Hz）
6.远程偶合：
超过3个键的偶合，J值较小，小于3Hz
7.质子与其他自旋核的偶合：
2D（I=1），13C，31P，19F（I=1/2）
Ø自旋系统级图谱分类
1.化学等价：
（与不对称碳相连的CH2两个氢不等价）
2.磁等价：
3.一级谱图：
产生条件及出峰特点（P131）
4.二级谱图：
5.常见自旋系统的分类：
AX，AB，A2，AX2，AMX（M峰的裂分何时为t峰？
何时为dd峰？
取决于AM和MX的偶合常数是否相同），A2X2
Ø解氢谱三要素：
1.计算不同类的氢峰面积之比（注意将不同种类的氢分开积分）；
2.结合峰面积，分析峰的裂分情况（s,d,t,q,m,dd,dq等）。
注意：
（a）区分q峰和dd峰（观察个裂分峰的相对强度）以及区分d峰和两个紧挨着的单峰。
（b）可判断CHx间的连接关系。
（c）相互偶合的两组核，偶合常数相同，即峰的裂距相同。
偶合一定是相互的！
3.根据化学位移值推断氢的种类（活泼氢、羧酸氢、醛氢、芳环氢、烯氢、炔氢、饱和碳氢，连杂原子烷基的氢）
核磁共振碳谱：
Ø特点：
灵敏度低、分辨能力高（氢谱0~15ppm，碳谱0-300ppm）、峰强度某种程度上反映了碳数多寡，但不能像氢谱那样准确计算。
Ø几种去偶碳谱：
1.质子宽带去偶（全去偶）：
每种碳只出一个尖锐的单峰
2.偏共振去耦：
根据峰的裂分数目可知碳上氢的数目，即可知碳的类型
3.DEPT-135：
季碳不出峰，CH和CH3出正峰，CH2出倒峰。
4.DEPT-90：
仅CH为正峰，其他不出峰
Ø各类化合物碳的化学位移
1.醛酮：
~200
2.羧酸及其衍生物：
~170
3.芳环、烯烃、氰基：
100-150（苯：
128.5；与CN等三键基团、Br、I相连的碳化学位移变小；五元杂环3位碳110左右）
4.炔：
~80
5.饱和烷烃：
60以下（一般40以下考虑为与碳原子相连的烷基碳，40-90考虑与O/N/X/NO2相连）
Ø碳与其他自旋核的偶合（31P，19F，2D）
1.五价磷与碳的1JC-P为50~180Hz，三价磷1JC-P小于50
2.碳氘偶合按2n+1规律裂分（如：
氘代试剂溶剂峰）
Ø解碳谱要点：
1.全去偶碳谱中峰的个数（注意识别TMS峰和氘代溶剂峰），判断分子有无对称元素。
若碳数小于分子式中的碳数，说明存在对称元素，反之则无。
（含2D、19F、31P时例外）
2.若有偏共振去偶谱（n+1规律）或DEPT谱，则判断伯仲叔季碳各有多少个。
3.根据化学位移值判断碳的化学环境。
4.芳环区可判断大致取代类型（苯环6个碳可能出1、2、3、4、6根峰）。
有机质谱：
Ø检测对象：
带电离子
Ø离子源：
电子轰击源EI、化学电离CI、电喷雾离子化ESI
EI为硬电离，其他为软电离
Ø质量分析器：
磁分析器、飞行时间质量分析器TOF、四级杆、离子阱质量分析器
Ø各种离子：
分子离子（电离顺序：
n>π>σ）、准分子离子（用软电离时易产生）、碎片离子、同位素离子、重排离子、亚稳离子、奇电子离子（分子离子、重排离子）、偶电子离子、母离子、子离子；基峰、相对丰度
Ø裂解规律：
Stevenson规则、偶电子规律、氮规律、最大烷基丢失、离子稳定性
Ø裂解机理：
α断裂、i断裂、σ断裂、麦氏重排、逆DA裂解
Ø能写出以下几类化合物的裂解反应（重点！
注意单箭头和双箭头的使用）：
1.醚/胺：
α断裂、i断裂
2.羰基化合物（如酮、酯）：
α断裂、i断裂、麦氏重排
3.烯：
麦氏重排（六元环过渡态，1,2是双键，断3,4和5,6）
4.环己烯：
逆DA裂解
5.芳烃：
α断裂得77或91/65/39;麦氏重排92
6.卤代物：
α断裂、i断裂、rd
Ø解谱要领：
（1）元素信息：
1.观察有无S、Cl、Br等的同位素峰，判断该类原子存在与否，找出分子离子峰。
2.通过氮规则判断氮原子的个数
3.由碳的同位素峰推断碳的个数
（2）m/z峰：
判断谱峰对应的碎片离子是什么？
（一些特征的碎片离子应熟悉，如15、29、43、57、71，77、91、92、105、31、42、58、60、74、88）
（3）Δm/z峰：
根据两峰的差值判断丢失的中性片段是什么？
（如烷基自由基、水、乙烯、CO等）
（4）结合分子量、不饱和度（如何算？
），推断结构。
每次布置的作业请认真完成。
期末考试说明
试卷中各章内容所占比重：
UV-Vis:
10%；IR:
20%；1HNMR:
30%；13CNMR:
20%；MS:
20%
题型：
（1）选择题：
10×2’=20’
（2）简答题：
2×5’+2×10=30’
（3）谱图解析：
2×10’+2×15’=50’
（4）对本课程的评价和建议？
4/4
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