2022年高考物理专题复习一力与曲线运动.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第七章 现代物理方法在有机物结构分析中的应用有机化学是用结构式来描述的一门学科；有机化合物、 有机反应、反应机理、合成方法等都能用结构式来描述,从结构式可以推断出该化合物的性质；化合物的结构式最早是用化学法测定； 用化学法测定化合物的结构往往是非常繁琐复杂的工作,而且在化学变化中往往会发生意想不到的变化,困难；如吗啡（ C15H15O3N）从 1803 年第一次被提纯,至从而给结构的测定带来 1952 年弄清晰其结构,其间经过了 150 年；胆固醇（ C27H47O）结构的测定经受了 40 年,而所得结果经X射线衍射发觉仍有某

2、些错误；测定有机物结构的波谱法,是20 世纪五、六十岁月进展起来的现代物理实验方法；波谱法的应用使有机物结构测定、 纯度分析等既快速精确, 又用量极少,一般只需 1100 mg,甚至 10-9 g 也能给出化合物的结构信息,并且在较短的时 间内,经过简便的操作, 就可获得正确的结构； 应用波谱法可补偿化学方法之不足；现在,化学方法基本上被物理试验方法所取代,现代的教科书、文献、论文中化合物的结构均以波谱数据为依据,正如熔点、 沸点、折光率等作为每个化合物的重要物理常数一样的普遍, 而且更加重要； 波谱法试验方法的应用推动了有 机化学的飞速进展,已成为争论有机化学不行缺少的工具；测定有机化合物结

3、构的现代物理方法有多种,波谱法已成为争论有机物结构的一种重要的和主要的手段, 通过谱图能将分子结构清晰地表达出来；许多物质,如从动植物中分别出的微量生物物质（如昆虫激素）、不稳固分子、反应中间体等,只能用波谱法测定它们的结构；有机物的结构测定常用到四大谱图：紫外光谱（UV ,Ultraviolet Spectrum）；红外光谱 （IR, Infrared Spectrum）；核磁共振谱（NMR ,Nuclear Magnetic Resonance）和质谱 （MS,Mass Spectrum）；UV、IR、NMR 谱都是由肯定频率的电磁波与分子或原子中某些能级间的相互作用而产生的； 因此,波谱

4、学是争论光与物质相互作用的科学；光与物质相互作用产生电子光谱 （UV ）、分子的振转光谱（ IR）及原子核的磁共振谱（ NMR ）；本章将对四谱进行初步的明白； 7.1 电磁波的一般概念一、电磁波谱的一般概念 光是一种电磁波, 具有波粒二象性； 波动性表现为光的运动特点, 用波长 、频率 、光速 c 等参数描述；其粒子性表现为光具有肯定的能量 E；各参数之间 的关系为： E = h , c /名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电磁波谱是一个极宽阔的区域, 从波长只有千万分之一纳米的宇宙射线到以米、

5、千米计的无线电波都包括在内；有机物测定的波谱范畴通常为：光区 波长 波数 cm-1 紫外光区 4近紫外 4200 nm 2.5 1065 104 400 nm 远紫外 200 400 nm 5 1042.5 104可见光区 400 800 nm 2.5 104 1.25 104红外光区 近红外 8002500nm 1.25 1044000 800nm 200 中红外 2.525 m 4000 400 m 远红外 25 200 m 400 50 每种波长的光的频率不一样,但光速都一样即 310 10cm/s；波长与频率的关系为： = c / =频率,单位：赫（ HZ）； =波长,单位：厘米（ c

6、m）,表示波长的单位许多；如： =300nm 的光,它的频率为（ 1HZ=1S-1）=c=3 1010cm/s= 1015s-1300 10-7cm1nm=10-7cm=10-3 m频率的另一种表示方法是用波数,即在 1cm 长度内波的数目；如波长为300nm 的光的波数为 1/300 10-7=33333/cm-1；二、光的能量及分子吸取光谱1. 光的能量每一种波长的电磁辐射时都相伴着能量；E=h =hc/ h- 普郎克常数（ 6.626 10-34J.S）2. 分子吸取光谱化合物的分子也具有各种不同能量的能级,如平移能Et,转动能Er,电子跃迁能 Ee 等；分子的总能量为全部这些能量的总和

7、；从吸取光谱考虑,分子的总能量只考虑电子跃迁能、 振动能和转动能； 这些能量是不连续的； 分子吸取幅射,就获得能量,分子获得能量后,可以增加原子的转动或振动,或激发电子到较高的能级； 但它们是量子化的, 只有当光子的能量恰好等于二个能级之间的能级差时,分子才吸取能量产生能级跃迁,得到的光谱为吸取光谱； 所以对于某一名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载分子来说,只能吸取某一特定频率的辐射, 从而引起分子转动或振动能级的变化,或使电子激发到较高的能级,产生特点的分子光谱；分子吸取光谱可分为三类：（1）

8、转动光谱分子所吸取的光能只能引起分子转动能级的跃迁,小,位于远红外及微波区内,在有机化学中用处不大；（2） 振动光谱转动能级之间的能量差很分子所吸取的光能引起震惊能级的跃迁,吸取波长大多位于 2.516 m 内 中红外区内 , 因此称为红外光谱；（3）电子光谱分子所吸取的光能使电子激发到较高能级（电子能级的跃迁）吸取波长在100400nm,为紫外光谱；能级差的大小为E电子 E振动 E转动,因此,电子能级的跃迁必定会引起振动和转动能级的跃迁, 振动能级跃迁时必定相伴有转动能级的跃迁,因此得到的吸取光谱不是谱线,而是宽的吸取带；能量 光区 E 电子：120 eV 124062 nm 紫外可见电子能

9、谱 E振动： 0.051 eV 25 m1240 nm 红外 E 转动：0.00350.05 eV 35425 m 红外 振转光谱因此,紫外吸取光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,也称之为 电子光谱 . 7.2 紫外和可见吸取光谱一、基本原理1紫外光谱的产生物质分子吸取肯定波长的紫外光时,外光谱；电子发生跃迁所产生的吸取光谱称为紫当吸取光的波长位于 400800 nm 可见光区内,物质出现颜色,所显示的颜色是吸取光的补色； 如吸取光（补色）：400465/ 紫（黄绿）,465480/ 兰（黄）,480550/ 绿（红紫）,550580/ 黄（兰）,580600/ 橙（兰带绿）,600800/

10、名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载红（兰绿） . 紫外光谱的波长范畴为100400nm100200nm（远紫外区）200400nm（近紫外区）可见光谱的波长范畴为400800nm一般的紫外光谱仪是用来争论近紫外区吸取的；2电子跃迁的类型 与电子吸取光谱 （紫外光谱） 有关的电子跃迁, 在有机化合物中有三种类型,即 电子、 电子和未成键的 n 电子；电子跃迁的类型与能量关系见图 7-2 ；可以看出,电子跃迁前后两个能级的能量差值 也越大,吸取光波的波长就越短； E 越大,跃迁所需要的能量电子跃迁类型

11、、吸取能量波长范畴、与有机物关系如下：跃迁类型吸取能量的波长范畴有机物*150nm烷烃n*低于200nm醇,醚*（孤立）低于200nm乙烯162nm）丙酮（188nm）*（共轭）200400nm丁二烯（217nm）苯（255nm）*200400nm丙酮（275nm）（295nm）乙醛（292nm）n各种跃迁所需能量的大小次序为： *n * ；E * * *n * n各种电子跃迁的相对能量 3、朗勃特比尔定律和紫外光谱图（1）Lambert-Beer 定律 当我们把一束单色光（ I0）照耀溶液时,一部分光（ I）通过溶液,而另一部 分光被溶液吸取了； 这种吸取是与溶液中物质的浓度和液层的厚度成正

12、比,这就 是朗勃特比尔定律；用数学式表式为：名师归纳总结 A= logI第 4 页,共 29 页Io- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A=EcL= logI学习必备欢迎下载IoA：吸光度（吸取度）；c：溶液的摩尔浓度（ mol/L ）L：液层的厚度；E：吸取系数（消光系数）如化合物的相对分子量已知,就用摩尔消光系数 上式可写成； =E M 来表示吸取强度,A= cL= log I I o（2）紫外光谱的表示方法应用紫外光谱仪,使紫外光依次照耀肯定浓度的样品溶液,分别测得消光系数 E 或 ；以摩尔消光系数 或 Iog 为纵坐标；以波长（单位 外光谱吸取曲

13、线,即紫外光谱图；如下图：128240280320360400或4Iog0200nm）为横坐标作图得紫在一般文献中,有机物的紫外吸取光谱的数据,多报导最大吸取峰的波长位 / nm置 max 及摩尔消光系数 ；如：丙酮在环己烷溶液中的UV 光谱数据为=13环己烷 max= 280 nm对甲基苯乙酮的 UV 光谱数据为名师归纳总结 一般CH3OH= 252nm=12300第 5 页,共 29 页maxIog =4.09 5000为强吸取- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - = 学习必备欢迎下载20005000为中吸取 2000 为弱吸取在紫外光谱图中经常见到有

14、R、K、B、E 等字样 , 这是表示不同的吸取带,分别称为 R吸取带, K吸取带, B 吸取带和 E 吸取带；R吸取带为 n * 跃迁引起的吸取带, 其特点是吸取强度弱； max 10000；共轭双键增加, max向长波方向移动, max也随之增加；B 吸取带为苯的*跃迁引起的特点吸取带,为一宽峰,其波长在230270nm之间,中心再 254nm, 约为 204 左右；E 吸取带为把苯环看成乙烯键和共轭乙烯键*跃迁引起的吸取带；二、紫外光谱（ max）与有机化合物分子结构的关系 *及 * 跃迁才有一般紫外光谱是指200400nm的近紫外区,只有实际意义,即紫外光谱适用于分子中具有不饱和结构,1

15、孤立重键的*跃迁发生在远紫外区特殊是共轭结构的化合物；如：C=C max =162 max = 15000 C=O max =190 max = 1860 2形成共轭结构或共轭链增长时,吸取向长波方向移动即红移见 P192表 8-1；例如：化合物 max / nm max乙烯150001621,3-丁二烯2172090035000己三烯258辛四烯520002963在 键上引入助色基 （能与 键形成 P- 共轭体系, 使化合物颜色加深的基团）后,吸取带向红移动；名师归纳总结 例如：化合物OH醇 max / nm max第 6 页,共 29 页2152552701450NO 22801000-

16、- - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一些简洁有机分子的紫外光谱见 P193 表 8-2；三、 紫外光谱的应用 1杂质的检验 紫外光谱灵敏度很高,简洁检验出化合物中所含的微量杂质；例如,检查无醛乙醇中醛的限量,可在 吸取； 2 结构分析270290nm范畴内测其吸光度,如无醛存在,就没有依据化合物在近紫外区吸取带的位置,大致估量可能存在的官能团结构；1）如小于 200nm 无吸取,就可能为饱和化合物；2）在 200400nm 无吸取峰,大致可判定分子中无共轭双键；3）在 200400nm 有吸取,就可能有苯环、共轭、C=O双键等；4）在 25

17、0300nm 有中强吸取是苯环的特点；5）在 260300nm 有强吸取, 表示有 35 个共轭双键, 假如化合物有颜色,就含五个以上的双键；分析确定或鉴定可能的结构 1）鉴别单烯烃与共轭烯烃 例：CH 2 共轭体系CH 2 孤立烯烃 在近紫外区内 无吸取CH 2=CH-CH 2NH 2 孤立体系 在近紫外区内 是透亮的（无吸取）O在近紫外区（232nm）有强吸取例：CH 3CH=CH-NH 2P- 共轭体系在近紫外区（225nm）有强吸取 OCH=CH-C-CH3CH=CH-C-CH3例：CH 3两者结构非常CH 3相像,用化学2）测定化合物的结构（帮助）紫罗兰 A紫罗兰B方法无法判定；有一

18、化合物的分子式为 = 227C4H6O,其构造式可能有三十多种, 如测得紫外光谱 max = 299数据 max =230nm（ max 5000）,就可估量其结构必含有共轭体系,可把异名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载构体范畴缩小到共轭醛或共轭酮：OCH3-CH=CH-COCH 2=C-COCH 2=CH-C-CH 3HHCH3至于到底是哪一种,需要进一步用红外和核磁共振谱来测定； 7.3 红 外 光 谱 I R 物质吸取的电磁辐射假如在红外光区域,用红外光谱仪把产生的红外谱带记录下来,就得到红

19、外光谱图；全部有机化合物在红外光谱区内都有吸取,因此,红外光谱的应用广泛, 在有机化合物的结构鉴定与争论工作中,红外光谱是一种重要手段, 用它可以确证两个化合物是否相同,特殊键或官能团是否存；一、红外光谱的产生原理也可以确定一个新化合物中某一红外光谱是由于分子的振动能级的跃迁而产生的,当物质吸取肯定波长的红 外光的能量时, 就发生振动能级的跃迁； 争论在不同频率照耀下样品吸取的情形 就得到红外光谱图；1分子的振动类型（1）伸缩振动成键原子沿着键轴的伸长或缩短（键长发生转变,键角 不变）；对称伸缩振动 不对称伸缩振动（2）弯曲振动引起键角转变的振动非平面摇摆扭曲振动剪式振动平面摇摆2振动频率（振

20、动能量）面内弯曲 面外弯曲对于分子的振动应当用量子力学来说明,但为了便于懂得, 也可用经典力学来说明；一般用不同质量的小球代表原子,以不同硬度的弹簧代表各种化学键；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载Km1 m2双原子分子伸缩振动示意图一个化学键的振动频率与化学键的强度（力常数 和 m2）有关,它们的关系式为：K）及振动原子的质量（ m1= 2 1 =m1+ m2 m1m2折合质量吸取频率也可用波数（ ）表示,波数为波长的倒数,即 = 1/ = .C 就 = 2 1c = 1 c C - 光速 3

21、10 10 cm/s2 从上述公式可以看出, 吸取频率随键的强度的增加而增加,力常数越大即键越强,键振动所需要的能量就越大, 振动频率就越高, 吸取峰将显现在高波数区；相反,吸取峰就显现在低波数区；3、红外光谱图的表示方法红外光谱图用波长（或波数）为横坐标,以表示吸取带的位置,用透射百分率（ T%）为纵坐标表示吸取强度；见图 7-3；二、影响谱带位移的因素1影响特点吸取频率（基团吸取位置）的因素1） 外界因素,如,状态、溶剂极性等例如：丙酮C = O的吸取气态吸取频率1738cm-1-11715cm液态溶液1703cm-12） 分子内部结构对化学键和基团特点吸取频率的影响 键的力常数 k 越大

22、,红外吸取频率越大； 如：炔键 / 2150 cm1,C=C /1650 cm1,CC /1200cm1； 电子效应的影响诱导效应的影响 ：吸电子基使吸取峰向高频区域移动,供电子基使吸取峰向名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载低频区域移动；如羰基上连有吸电子基可增强 C=O 双键,加大力常数 k,吸取 向高频位移；RCOR/1715 cm1,RCOCl/1800 cm1 吸电子基使吸取峰向高频区域移动,供电子基使吸取峰向低频区域移动；例如：O C=O= 1730cm-1CH3为供电子基CH 3-C-

23、HO C=O= 1715cm-1CH 3-C-CH 3OCH 3-C-C=O= 1680cm-1的供电性比甲基强OCH 3-C-CH 2Cl C=O= 1750cm-1CH 2 Cl为吸电子基强O C=O= 1780cm-1Cl 的吸电子性比CH 2ClCH 3-C-Cl共轭效应的影响 ：共轭效应常引起双键的极性增加,双键性降低,因而使振 动频率降低,使吸取向低频移动；如：CH3COCH=CH2中 C=O 的吸取峰 1720 cm1 移至 1685 cm1,C=C 的吸取峰由 1647 cm1 移至 1623 cm1；成键碳原子的杂化影响化学键的力常数 一般地,杂化的 s 成分越多,力常数越大

24、,吸取频率向高波数位移；如炔氢 /3300 cm1,烯氢 / 3100 cm1,烷氢 / 2900 cm1；组成化学键的原子质量越小,红外吸取频率越大 如：CH/3000 cm1,CC/1200 cm1,CO/1100 cm1,CCl /800 cm1,CBr/550 cm1；CI/500 cm1；氢键缔合的影响氢键的影响,能形成氢键的基团吸取频率向低波数位移,且谱带变宽,强度 增加,而变形振动向高波数方向位移,谱带变得更加尖锐；如缔合的 O-H 和 N-H 键,吸取峰向低波数方向位移；而且由于缔合状态不 同,使 O-H 和 N-H 峰变宽,浓度越大,缔合体越多,峰越宽；例如：伯醇 -OH的伸

25、缩振动吸取频率名师归纳总结 ROH（气）3640cm-1第 10 页,共 29 页ROH（二聚）35503450cm-1ROH（多聚）34003200cm-1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载张力效应（张力越大,吸取频率越高） ；C = OO1745cmOO-1-1 1715cm1775cm-1* 偶合效应和费米共振的影响某些基团之间的相互作用也会引起频率位移；同一分子中, 具有相近振动频率和相同对称性的两个邻近基团的振动模式会产生相互作用使谱线一分为二,一个高于正常频率, 一个低于正常频率, 这种基团间的相互作用称为振动的偶合；如酸

26、酐的 C=O 因振动偶合总是显现两个吸取 峰；如一个基团振动的倍频与其另一振动模式的基频或同一分子的另一个基团 的振动的基频接近时, 并且对称性相同时, 也会发生振动偶合带而产生很强的吸 收峰或发生峰的裂分, 并且原先强度很弱的倍频谱带的强度显著增加,这种特殊 的偶合效应称为费米共振；例如：多数醛在 2800cm-1 和 2700cm-1 的双谱带,是 C-H 伸缩动与变形振 动的倍频之间的费米共振；三、红外光谱与分子结构的关系 从上面的争论可知, 在红外光透过有机物时, 当振动频率和入射光的频率一致时,入射光就被吸取, 因而,同一基团基本上总是相对稳固地显现在某一特定范畴内的吸取峰；例如,由

27、于C-H 间的伸缩振动,在波数26703300cm-1 间将显现吸取峰； O-H 间的伸缩振动,在25003650cm-1 间显现吸取峰；因此,研究红外光谱可以得到分子内部结构的资料；1不同化合物中相同化学键或官能团的红外吸取频率近似一样；2红外光谱的重要区段 红外光谱图往往是很复杂的,因其振动方式多（线形分子有 3N-5 种,非线 形分子有（ 3N-6 种振动方式）,而每一种振动方式都需要肯定的能量,并大都在红外光谱中产生吸取带；争论大量有机化合物的红外光谱的结果,现已大体上可以确定在肯定频率范名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 29 页精选学习资料 - - - - -

28、 - - - - 学习必备 欢迎下载围内显现的谱带是由哪种键的振动所产生的,分为八个重要区段 ；一些重要基团的特点吸取频率 ；有机基团的特点吸取频率X H 伸缩振动区1 3000cm三 键 或 累 积 双 键C=X 双键振动区 118001300 cm指纹区C X 伸吸 收 区1 1950 cm2400 缩 或 弯 曲 振 动 区 1 1300600 cmO-H 36003200 C=C 22602100 C=O 18001650 C-O 13001000 N-H 35003100 C=N 24002100 C=C 16901600 C-N 13601030 C-H 33002700 C=Y=

29、Z 1950 芳环 16001450 C-C 1200600 C=N 19601460 =C-H 1000650 N-H 16501500 C-H 14751300 3特点吸取峰和指纹区在红外光谱上波数在38001400cm-1（2.507.00 m）高频区域的吸取峰主要是由化学键和官能团的伸缩振动产生的 , 故称为特点吸取峰 或官能团区 ；在官能团区 , 吸取峰存在与否可用于确定某种键或官能团是否存在 , 是红外光谱的主要用途；在红外光谱上波数在1400650cm-1 低区域吸取峰密集而复杂,像人的指纹一样,所以叫 指纹区 ；在指纹区内,吸取峰位置和强度不很特点,许多峰无法解释；但分子结构的

30、微小差异却都能在指纹区得到反映；因此,在确认有机化合物时用处也很大； 假如两个化合物有相同的光谱,即指纹区也相同, 就它们是同一化合物；4相关峰一种基团可以有数种振动形式, 每种振动形式都产生一个相应的吸取峰,通常把这些相互依存而又相互可以佐证的吸取峰称为 相关峰 ；确定有机化合物中是否有某种基团, 要先看特点峰, 再看有无相关峰来确定；例如：-1 C-H （伸） 30002800 cm-1（弯） 14751300 cm名师归纳总结 -CH31375 cm-1 有一特点峰第 12 页,共 29 页CHCH3 CH31370cm-1有等强的双峰1385cm-1- - - - - - -精选学习资

31、料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载CH3 1370cm-1C CH 3-1 有一强一弱两个峰,前强后弱CH 3 1395cm四、典型有机化合物的红外光谱的解析例 1：正辛烷的 IR ： 29602850 cm1,很强, CH； 1460 cm1,强, CH2； 1380 cm1,中, CH3； 720 cm1,弱, （CH2）6；例 2：1辛烯的 IR ：3010 cm1,强, CH； 30002850 cm1,强, CH； 1650 cm1,强, CC； 995,915 cm1,强, -CH=CH 2例 3：1辛例 3：炔的 IR ：3300 cm1,强, 炔氢； 2

32、100 cm1,弱, 炔键； 640 cm1,强, 炔氢；分子式为 C7H8,按其不饱和度很可能是一个芳烃；在 3030 cm-1 有吸取峰,为 Ar-H 的伸缩振动吸取峰；在 16401450 cm-1 有三个吸取峰,为苯环的骨架伸缩振动吸取；在 29602870 cm-1 的吸取峰为 CH3- 的 C-H伸缩振动吸取峰；在 13801375 cm-1 的吸取峰为 CH3- 的特点峰；因此,可确定此化合物为甲苯；例 4：在 C4H6O 的结构鉴定中,在 max =230nm 处有一强吸取带,就可以确定它是共轭醛酮；其可能的结构有四种,O3HC=CHH CH 3C=CCHOCH 2=C-COC

33、H 2=CH-C-CHCH 3CHOHHCH 3（ ）1（ ）2（ ）3（ ）4可以查到：（1）式有 H H C=C H 结构在 910 和 905 cm-1 处应有吸取峰；（2）式有 H C=C H 结构在 780 和 650cm-1 处应有吸取峰；（3）式有 H C=C H 结构在 980 和 965cm-1 处应有吸取峰；（4）式有 H H C=C 结构在 895 和 885cm-1 处应有吸取峰；假如这个化合物的红外光谱在 780 和 650cm-1 处有吸取峰 , 哪么,可以确定它 是（ 2）,即顺 -2-丁烯；例 5、化合物分子式： C14H14,熔点：51.852, IR（cm1

34、） ：3020,2938,2918,2860,1600,1584,1493,1452,756,702 cm1,结构？名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解：不饱和度为 8,可能含有苯环；3020 cm1为苯环 C-H的伸缩振动峰,2938,2918,2860 cm1 为饱和烷烃 C-H的伸缩振动峰； 1600,1584,1493,1452 cm1为苯环双键伸缩振动的多个峰；756,702 cm1 为单取代苯环的 C-H 面外弯曲振动峰；依据不饱和度,可判定分子含两个苯环,每个苯环都是单取代,其可能

35、结构为： Ph-CH2CH2-Ph,查其物理常数,其熔点为 合；52,与给出的熔点数据相吻例 6、化合物分子式： C3H6O,IR（cm1）：3300（s, b）,1830（w）,1650,1430,1030,995,920,结构？解：不饱和度 1,3300 应是缔合 OH,1830 是 920 的倍频峰, 1650 为 C=C的伸缩振动峰, 1430为 C-H键的弯曲振动峰, 1030 为 C-O键的伸缩振动, 995,920 为=CH2 的面外弯曲振动峰；因此,可判定其结构为：CH2=CHCH 2OH. 例 7、化合物分子式： C9H10O,IR（cm1）：3040,3015,2940,1

36、685,2000-1650 多峰, 820；结构？解：不饱和度 5,有苯环； 820 为对位取代； 2940 有饱和 C-H,1680 为共 轭羰基,3040,3015为芳环 C-H的伸缩振动峰；其可能结构为：pCH3-Ph-COCH3；例 8、C8H7N IR： cm-1=3030 弱 ,2920 弱 , 2217 中 , 1607 强 ,1508 强 , 1450 弱 , 817 强. 解：不饱和度 =1/22+2 8+1-7=6 ,可能结构为：p-CH3C6H4-CN 例 9、C8H8O IR： cm-1=3010 弱 ,1680 强 ,1600 中 , 1580 中 ,1450 中 ,

37、1430 弱 , 755 强 , 690 中 ；解：不饱和度 =1/22+2 8-8=5 ,结构为： Ph-COCH3 8.4 核磁共振谱核磁共振技术是珀塞尔（ Purcell ）和布洛齐（ Bloch ）始创于 1946 年,至今已有近六十年的历史；自1950 年应用于测定有机化合物的结构以来,经过几十年的争论和实践, 进展非常快速, 现已成为测定有机化合物结构不行缺少的重 要手段；从原就上说,凡是自旋量子数不等于零的原子核,都可发生核磁共振；但到名师归纳总结 目前为止,有有用价值的实际上只有H 1,叫氢谱,常用1HNMR 表示；13C 叫碳第 14 页,共 29 页谱,常用13CNMR 表

38、示；在基础有机化学中,我们仅争论氢谱；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一、基本原理 1核的自旋与磁性 由于氢原子是带电体,当自旋时,可产生一个磁场,因此,我们可以把一个自旋的原子核看作一块小磁铁；氢的自旋量子数 21 ms 为 + ,- ；2核磁共振现象 原子的磁矩在无外磁场影响下,取向是紊乱的,在外磁场中,它的取向是量子化的,只有两种可能的取向；1 当 ms= + 2时,假如取向方向与外磁场方向平行,为低能级（低能态）时,假如取向方向与外磁场方向相反,就为高能级（高能态）当 ms= - 1 2两个能级之差为 E：E = rhHoH

39、o1H高能态21HE = h低能态r 为旋核比,一个核常数,氢原子在外加磁场中的取向h 为 Planck 常数, 6.626 10-34J.S； E 与磁场强度（Ho）成正比；给处于外磁场的质子辐射肯定频率的电磁波,当辐射所供应的能量恰好等于质子两种取向的能量差（ E）时,质子就吸取电磁辐射的能量,从低能级跃迁至高能级,这种现象称为核磁共振；3核磁共振谱仪及核磁共振谱的表示方法（1） 核磁共振谱仪基本原理示意图无线电波NS信号接受器振荡器扫描发生器记录显示器如图,装有样品的玻璃管放在磁场强度很大的电磁铁的两极之间,用恒定频 率的无线电波照耀通过样品； 在扫描发生器的线圈中通直流电流,产生一个微

40、小磁场,使总磁场强度逐步增加,当磁场强度达到肯定的值Ho时,样品中某一类型的质子发生能级跃迁, 这时产生吸取, 接受器就会收到信号, 由记录器记录下名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 来,得到核磁共振谱；如图学习必备欢迎下载8-14 所示；（2）核磁共振谱图的表示方法吸信号如固定Ho,转变,叫扫频收低场磁场强度（Ho高场固定,转变Ho,叫扫场强度现多用扫场方法得到谱图）二、屏蔽效应和化学位移1化学位移氢质子（1H）用扫场的方法产生的核磁共振,理论上都在同一磁场强度（Ho）下吸取,只产生一个吸取信号；实际上,分子中各种不同环境下的氢,再不同Ho 下发生核磁共振,给出不同的吸取信号；例如,对乙