紅外光譜儀紫外光譜核磁共振氫譜怎么快速解題?
我來(lái)啦!?這一塊還是一個(gè)大項(xiàng)目,但我不知道樓主認(rèn)為那一塊很迷茫。
不會(huì)讀圖嗎?還是不知道這張圖是干什么的?那我就慢慢說(shuō)吧。我先簡(jiǎn)單說(shuō)一下。
說(shuō)說(shuō)這三件事是干什么的。
核磁共振(NMR)看氫和碳的位置(分為H1-NMR,和C13-NMR?這兩個(gè)是常用的)當(dāng)我們知道氫和碳的位置時(shí),很容易推斷出結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然,你必須先知道分子式,具體的分子式從哪里知道,那就是質(zhì)譜(MS)的事情了”
例如,你知道一個(gè)分子C3H8O(通過(guò)分析質(zhì)譜),然后你看了H1-NMR,然后你不確定。雖然你知道氫的位置,但你不知道氧原子是醇羥基還是醚鍵,所以你需要使用紅外分析。紅外分析會(huì)告訴你3600-3200?cm-一是有一個(gè)峰,說(shuō)明這種化合物是醇不是醚,說(shuō)白了就是為了區(qū)分同分異構(gòu)體。當(dāng)然,我舉這個(gè)例子是不合適的,因?yàn)楹舜殴舱駳渥V可以通過(guò)分析氫位來(lái)判斷是醇還是醚。當(dāng)然,我舉這個(gè)例子是不合適的,因?yàn)楹舜殴舱駳渥V可以分析氫的位置來(lái)判斷它是醇還是醚。因?yàn)檫@只是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,我明白我的意思,不要認(rèn)真對(duì)待它。
那么紫外光譜是干什么的呢?紫外光譜根據(jù)摩爾的吸光率來(lái)判斷化合物是什么跳躍的(??)不同的是,你可以知道它的幾何形狀,是的d-d可以分析躍遷還是禁止躍遷。
讓我們一一介紹。我覺(jué)得我今天只能寫一半(幸運(yùn)的是,你沒(méi)有問(wèn)我如何分析氣相和液相)
在有機(jī)分子中,組成分子的官能團(tuán)會(huì)不規(guī)則運(yùn)動(dòng),振動(dòng)頻率相當(dāng)于紅外波長(zhǎng)。我用紅外線照射這個(gè)分子分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可以振動(dòng)吸收。不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收不同的頻率,在紅外光譜儀上會(huì)處于不同的位置,從而獲得分子中包含的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。
以上是從紅外光譜儀分析儀中分析出來(lái)的光譜。因?yàn)檫@張圖廢了,我給你看(好像是因?yàn)楫?dāng)時(shí)化合物不純,我又凈化了)
看到圖中圓珠筆畫的線,其實(shí)應(yīng)該在右邊畫一點(diǎn),因?yàn)?00-1300?cm-1?這個(gè)區(qū)間,我們稱之為指紋區(qū),你也可以看到,右邊亂七八糟,就像人的指紋(哪里像?),所以科學(xué)家稱之為指紋區(qū)。
利用紅外光譜儀識(shí)別化合物的結(jié)構(gòu),需要熟悉重要紅外光譜儀區(qū)域基團(tuán)與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常稱為1300~400?cm-1
其特點(diǎn)是:
1?多峰性C-C,C-X(X可以是鹵素、氧、氮、磷原子等。)單鍵的伸縮振動(dòng)和變形振動(dòng),以及彎曲振動(dòng)和伸縮振動(dòng)之間的一些倍頻振動(dòng),使該區(qū)域的光譜非常復(fù)雜。
2?峰值特征。由于分子中存在許多振動(dòng)形式,以及不同結(jié)構(gòu)分子之間的偶合作用、電子誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)和氫鍵效應(yīng),該地區(qū)的譜峰位置和強(qiáng)度形式不相同,可以彌補(bǔ)官能組數(shù)據(jù)的不足。
3?峰值移動(dòng)性。官能團(tuán)區(qū)基團(tuán)的頻率相對(duì)固定,指紋區(qū)分子結(jié)構(gòu)的差異極大地改變了其峰值位置。例如,由于聚合程度不同,指紋區(qū)域的譜圖也不同。
4?精細(xì)。指紋區(qū)譜峰位置、形狀、強(qiáng)度可指示長(zhǎng)鏈?
存在、雙鍵取代程度和結(jié)構(gòu)、苯環(huán)取代位置、碳基的具體歸屬、鹵代烴取代類型等
百度百科全書(shū)
對(duì)于左邊,我們只需要看到最長(zhǎng)、最明顯的峰值。根據(jù)紅外光譜儀,我們可以初步判斷該分子包含什么官能組(因?yàn)橥环肿赢悩?gòu)會(huì)擾亂我們的分析,特別是官能組異構(gòu))。因此,給出以下表格,在哪里看到峰值,基本上代表什么官能組,如果分析錯(cuò)誤,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)構(gòu)不一致,祝賀您的化合物含有雜質(zhì),測(cè)量熔點(diǎn)。
以上紅外分析表,你可以盡量背下來(lái),我不知道你是否提供考試,不提供或背誦,沒(méi)有辦法。
讓我們進(jìn)入下一個(gè)內(nèi)容
2.?紫外光譜?ultraviolet?and?visible?spectrum?(UV)
The?absorption?of?ultraviolet?or?visible?light?by?an?atom,?ion?or?molecule?results?in?excitation?of?an?electron?to?a?higher?energy?orbital.?The?resulting?species?is?said?to?be?an?excited?state?[the?lowest?energy?electron?configuration?is?known?as?the?ground?state].?UV‐visible?spectra?are?also?known?as?electronic?spectra?because?it?is?the?electrons?that?are?being?moved?around?using?the?energy?of?the?absorbed?light.?The?light?of?the?wavelength?required?to?achieve?the?transition?is?absorbed,?so?that?the?colour?we?see?for?the??**?terial?or?solution?is?that?which?results?from?the?sum?of?the?re?**?ining?wavelengths—the?complementary?colour.
原子、離子或分子對(duì)紫外線或可見(jiàn)光的吸收導(dǎo)致電子被激發(fā)到更高能量的軌道上。由此產(chǎn)生的物質(zhì)被稱為激發(fā)態(tài)(最低能量的電子結(jié)構(gòu)被稱為基態(tài))。紫外可見(jiàn)光譜也被稱為電子光譜,因?yàn)樗弥車苿?dòng)的電子來(lái)吸收光的能量。實(shí)現(xiàn)過(guò)渡所需波長(zhǎng)的光被吸收,因此我們看到的材料或溶液的顏色是剩余波長(zhǎng)之和的結(jié)果——互補(bǔ)色。
我們只看紫外光譜的最大值
例如這個(gè),λ?**?x?=?260??A=0.8
λ就是波長(zhǎng)?A就是吸光度,我們要用A值。?Beer–Lambert?law?去計(jì)算
?
這個(gè)??摩爾吸光度對(duì)我們分析化合物是什么樣的躍遷有很大的作用
因此,根據(jù)紫外光譜,只要你計(jì)算摩爾吸光度,你就可以很快知道化合物是什么樣的跳躍。有必要分析化合物的幾何形狀,特別是金屬配合物。
具體原理,你可以去看另一個(gè)答案,他寫得很全
?紫外光譜的原理詳細(xì)說(shuō)明??-?研究成理的答案?-?知乎?
讓我們談?wù)勚仡^戲,NMR
3.?核磁共振??Nuclear?Magnetic?Resonance?(NMR)
包括核磁共振?H1-NMR,?C13-NMR,?DEPT,?COSY?等分析技術(shù)
我先講H1-NMR嗯,如果我需要再寫別的東西,
(昨晚想了很久,不說(shuō)電子自旋解決不了問(wèn)題,一步一步來(lái))
3.1.?H1-NMR?核磁共振氫譜
化學(xué)位移(chemical?shift):在不同共振磁感應(yīng)強(qiáng)度下,由于分子中不同共振磁感應(yīng)強(qiáng)度下的吸收峰稱為化學(xué)位移。
屏蔽效應(yīng)及化學(xué)位移原因:
磁性核在分子中并沒(méi)有完成?**?泄漏,質(zhì)子被價(jià)格電子包圍,這些電子在外部磁場(chǎng)的作用下循環(huán),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng),感應(yīng)磁場(chǎng)與外部磁場(chǎng)相反,因此,質(zhì)子實(shí)際上感覺(jué)到有效的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)該是外部磁場(chǎng)強(qiáng)度減去磁場(chǎng)強(qiáng)度。
?
核外電子對(duì)核的作用稱為屏蔽效應(yīng)
影響化學(xué)位移的因素

3.1.1.電負(fù)性:?電負(fù)原子(或基團(tuán))吸電子能力強(qiáng)
吸電子基團(tuán)降低了氫核周圍電子云的密度,降低了屏蔽效應(yīng)。質(zhì)子化學(xué)位移向低位移動(dòng),
同樣,給電子基團(tuán)-?氫核周圍電子云密度上升?-----》?化學(xué)位移向高場(chǎng)
3.1.2.?各向異性效應(yīng)
當(dāng)分子中某些基團(tuán)的電子云排列不成球形對(duì)稱時(shí),它會(huì)對(duì)附近的氫核產(chǎn)生各向異性磁場(chǎng),從而屏蔽某些空間位置,屏蔽某些空間位置(即未被屏蔽)
以下是我的筆記三個(gè)例子(來(lái)源:基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)邢大本)
(對(duì)不起看不懂的字,怕字體太丑,有些字你看不懂)
我們來(lái)談?wù)勸詈铣?shù)?coupling?constant
你一定學(xué)過(guò)這個(gè)東西。我不會(huì)給你寫耦合常數(shù)的定義。你寫的比我說(shuō)的更清楚。那么,你也應(yīng)該n 1定律,不懂的話我再說(shuō)一遍。
所謂n 1信號(hào)是質(zhì)子發(fā)生的信號(hào)會(huì)分成兩個(gè)(n個(gè)質(zhì)子發(fā)生的信號(hào)會(huì)分裂成n 1個(gè))
但請(qǐng)注意,如果一個(gè)質(zhì)子被兩個(gè)質(zhì)子分裂,確實(shí)會(huì)看到一個(gè)三重峰(分裂成2 但這只是兩個(gè)質(zhì)子(-CH2亞甲基是在同一環(huán)境下(等位氫,不懂可以問(wèn)?@R熙?),假如兩種質(zhì)子不位氫,則可見(jiàn)兩個(gè)雙峰。
那三重峰是什么意思呢?
碳旁邊有一個(gè)碳,就是碳旁邊的一個(gè)碳。CH2
兩個(gè)二重峰是什么意思?
碳旁邊有兩個(gè)碳,每個(gè)碳上都有一個(gè)碳H
四重峰,旁邊有?CH3,?雙雙雙峰旁邊有三個(gè)CH(兩個(gè)CH是雙雙峰,三是雙雙峰,能理解嗎?
讓我們來(lái)看看這個(gè)問(wèn)題
我們不需要關(guān)心其他事情。我們只看產(chǎn)品3。產(chǎn)品3給出了兩組核磁共振氫譜,因?yàn)楫a(chǎn)品3使用了兩種同分異體。當(dāng)化合物1被硼氫化鈉還原為基礎(chǔ)時(shí),存在三維選擇問(wèn)題,導(dǎo)致醇羥基不知道是上還是下。然后,根據(jù)這個(gè)值,我們可以區(qū)分表1(左)和表2(右)代表哪個(gè)產(chǎn)品。
首先,不要管羥基和胺H,題中說(shuō)數(shù)據(jù)里沒(méi)有給。
讓我們看看第一個(gè)結(jié)構(gòu)類型四個(gè)不同位置的氫,很容易區(qū)分右表。同樣,第二個(gè)是左表。但我們逐一分析了每個(gè)氫的數(shù)據(jù)。
第一個(gè)結(jié)構(gòu)類型
H2?和?H3?不是同一個(gè)位置,所以他們是對(duì)的H1的影響將是雙重峰值(double?doublet)
所以?H1?---》?dd?(double?doublet)
再看?H2?同理,同樣的被子H1和H三裂分為雙雙峰。
我們?cè)倏?H3?氫裂分被三個(gè)不同位置的氫裂分開(kāi)(H1?H2?H4)?所以你會(huì)看到的?雙雙雙重峰(double?double?doublet)
H3?---》ddd?
H4??周圍只有H3,兩個(gè)H3?因此,裂分為(注意兩個(gè))H3,相當(dāng)于CH2,根據(jù)n 一、三重峰(triplet)
問(wèn)題來(lái)了,我們?nèi)绾螀^(qū)分?H1?和?H2?都是?雙雙重峰啊
如果兩個(gè)氫?為180°?則耦合常數(shù)在10-12hz,若是?60°?耦合常數(shù)在2-5hz
我們畫出椅式結(jié)構(gòu),?我們發(fā)現(xiàn)?H2?與?H3?是?60°,H1?和?H3?是?180°
所以根據(jù)右表可以知道?J?H1-H3?=10.2?Hz,?JH2-H3?=4.4?Hz
綜上所述
3.72?(2H,?ddd,?J?10.2,?8.5,?4.4?Hz)?為?H3

3.46?(1H,?t,?J?8.5?Hz)??為?H4
3.40?(2H,?dd,?J?12.7,?4.4?Hz)?為?H1?
2.86?(2H,?dd,?J?12.7,?10.2?Hz)?為?H2
對(duì)于左表,你喜歡的話,你也可以分析一下。給一個(gè)我的分析結(jié)果
博精科技是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售和服務(wù)于一體的綜合型創(chuàng)新企業(yè)。公司以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以人為本,以科技為動(dòng)力致力于各類通用分析儀器、常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器、物理光學(xué)儀器等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)和銷售。主要產(chǎn)品有傅立葉紅外光譜儀儀、紅外測(cè)油儀、紅外分光光度計(jì)、粉塵中游離二氧化硅含量測(cè)定儀、紅外壓片機(jī)、手動(dòng)粉末壓片機(jī)、電動(dòng)粉末壓片機(jī)、全自動(dòng)壓片機(jī)、壓片模具、溴化鉀窗片實(shí)驗(yàn)裝置等。?我們將先進(jìn)的分析技術(shù)方案、分析理念與客戶分享,共同享受科技進(jìn)步所帶來(lái)的便利與價(jià)值,同時(shí)也希望和國(guó)內(nèi)外更多的廠家達(dá)成廣泛合作關(guān)系!
我們說(shuō)一個(gè)簡(jiǎn)單的吧,看題
首先?積分比為?1:3:6
對(duì)應(yīng)的分別是?七重峰??單峰?雙重峰
算一下不飽和度?((4*2+2)-10)/2=0
?
算不飽和度的目的是看這個(gè)結(jié)構(gòu)式里有沒(méi)有雙鍵或者環(huán)。
不飽和度=1?含有一個(gè)雙鍵,或者環(huán)
不飽和度=2?含有兩個(gè)雙鍵,或者一個(gè)三鍵,或者兩個(gè)環(huán),或者一個(gè)雙鍵和一個(gè)環(huán)
不飽和度=4??可能含有苯環(huán)
這個(gè)結(jié)構(gòu)式里面全部都是碳碳單鍵,因?yàn)椴伙柡投葹?
分析峰值?a.?七重峰?根據(jù)n+1,說(shuō)明旁邊有六個(gè)等位氫把一個(gè)氫原子裂分了
很可能是?兩個(gè)CH3
??b.?單峰,說(shuō)明有一個(gè)碳上一個(gè)氫都沒(méi)有(當(dāng)n=0時(shí),n+1=1?單峰)
c.?雙重峰,說(shuō)明一個(gè)氫被另外一個(gè)氫裂分,積分為6,說(shuō)明有六個(gè)等位氫被一個(gè)氫裂分了。
為什么是醚而不是醇??從峰的耦合常數(shù)我們可以看出來(lái),與電負(fù)性基團(tuán)相連(醚鍵),向低場(chǎng)位移。
或者。。。。查紅外光譜儀,看官能團(tuán)的峰位。這時(shí)候就體現(xiàn)出紅外的作用了。
大致上就是這樣的,題主還有沒(méi)什么想問(wèn)的??C13-NMR,?COSY,?DEPT?如果需要的話我再寫。
暫時(shí)完結(jié)
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