氫原子具有磁性,如電磁波照射氫原子核,它能通過(guò)共振吸收電磁波能量,發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號(hào),處在不同環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,在圖譜上出現(xiàn)的位置也不同,利用化學(xué)位移,峰面積和積分值以及耦合常數(shù)等信息,進(jìn)而推測(cè)其在碳骨架上的位置。
在核磁共振氫譜圖中,特征峰的數(shù)目反映了有機(jī)分子中氫原子化學(xué)環(huán)境的種類;不同特征峰的強(qiáng)度比(及特征峰的高度比)反映了不同化學(xué)環(huán)境氫原子的數(shù)目比。
有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的鑒定:
結(jié)構(gòu)鑒定的常用方法
1.有機(jī)化合物官能團(tuán)的確定
官能團(tuán)決定有機(jī)化合物的特殊化學(xué)性質(zhì),通過(guò)一些特殊的化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們可以確定有機(jī)化合物中含有何種官能團(tuán)。常見(jiàn)重要官能團(tuán)的檢驗(yàn)方法如下表所示。
2.核磁共振譜和紅外光譜
分子在特定頻率光的照射下,吸收一定的能量,引起分子結(jié)構(gòu)巾電子能級(jí)的躍遷或分子中原子間價(jià)鍵振動(dòng)頻率的變化等,產(chǎn)生不同的吸收光譜,這些光譜反映了分子結(jié)構(gòu)的某些特征。利用這一原理,可以對(duì)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定。
現(xiàn)代化學(xué)測(cè)定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方法比較多,經(jīng)常采用的是核磁共振譜和紅外光譜。
(1)核磁共振譜(NMR)分為氫譜(1H核磁共振) 和碳譜兩類,其中比較常用的是氫譜。氫譜能夠測(cè)定有機(jī)化合物分子中有幾種不同類型的氧原子及它們的數(shù)目,進(jìn)而推斷出有機(jī)化合物的碳骨架結(jié)構(gòu)。
(2)紅外光譜(IR),每種官能團(tuán)在紅外光譜中都有一個(gè)特定的吸收區(qū)域,岡此從紅外光譜就可以準(zhǔn)確判斷相應(yīng)有機(jī)化合物分子中含有哪些官能團(tuán)。紅外光譜不僅可以用于定性鑒定,還可以定量算出樣品的濃度。
例如,在乙醇分子的核磁共振氧譜圖中出現(xiàn)r三個(gè)不同的峰,且峰的面積之比是1:2:3,這說(shuō)明乙醇分子中存在三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,它們的個(gè)數(shù)比為1:2:3.
由乙醇的紅外光譜圖可知,乙醇分子中含有化學(xué)鍵O一H、C—H和C一O。
根據(jù)乙醇的核磁共振氫譜和紅外光譜得到乙醇的結(jié)構(gòu):
相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):有機(jī)物的命名
有機(jī)物的命名:
(1)烷烴的習(xí)慣命名法:分子內(nèi)碳原子數(shù)后加一個(gè)“烷”字, 就是簡(jiǎn)單烷烴的名稱,碳原子的表示方法:
①碳原子在1~10之間,用“天干”;
②10以上的則以漢字“十一、十二、……”表示。
(2)烷烴系統(tǒng)命名法命名的步驟
①選主鏈
A. 主鏈要長(zhǎng):選碳原子數(shù)多的為主碳鏈
B. 支鏈要多:當(dāng)兩鏈碳原子數(shù)目相同時(shí),支鏈多的為主碳鏈
②編號(hào)位,定支鏈:
A. 支鏈要近:應(yīng)從支鏈最近的一段編碳原子序號(hào)
B. 簡(jiǎn)單在前:若不同的支鏈距離主鏈兩端等長(zhǎng)時(shí),應(yīng)從靠近簡(jiǎn)單支鏈的一段開(kāi)始標(biāo)碳原子序號(hào)。
C. 和數(shù)要。喝粝嗤闹ф溇嚯x主鏈兩端等長(zhǎng)時(shí),應(yīng)從支鏈位號(hào)之和最小的一段開(kāi)始編號(hào)。
③取代基,寫(xiě)在前,編號(hào)位,短線鏈:
A. 把支鏈作為取代基,2.3.4…表示其位號(hào),寫(xiě)在烷烴名稱最前面
B. 位號(hào)之間用“,”隔開(kāi),名稱中阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間用“—”隔開(kāi)
④不同取代基,繁到簡(jiǎn);相同基,合并算。
如:
![](http://www.yy-art.cn/uploads/allimg/170219/20042G323-5.gif)
(3)烯烴和確定的命名法:
①首先選擇含有雙鍵的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈,按主鏈中所含碳原子的數(shù)目命名為某烯。主鏈碳原子數(shù)在十以內(nèi)時(shí)用天干表示,如主鏈含有三個(gè)碳原子時(shí),即叫做丙烯;在十以上時(shí),用中文字十一、十二、……等表示,并在烯之前加上碳字,如十二碳烯。
②給主鏈編號(hào)時(shí)從距離雙鍵最近的一端開(kāi)始,側(cè)鏈視為取代基,雙鍵的位次須標(biāo)明,用兩個(gè)雙鍵碳原子位次較小的一個(gè)表示,放在烯烴名稱的前面。
③其它同烷烴的命名規(guī)則。
(3)苯的同系物的命名:“苯的同系物命名是以苯作母體”,我們?cè)俳Y(jié)合烷烴命名的“近、簡(jiǎn)”原則,不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)苯環(huán)上連有多個(gè)不同的烷基時(shí),烷基名稱的排列應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,環(huán)上編號(hào)從簡(jiǎn)單取代基開(kāi)始,例如苯環(huán)上有甲基、乙基、丙基三個(gè)相鄰的取代基時(shí),應(yīng)將甲基所在碳原子定為一號(hào)碳原子,命名為:1-甲基-2-乙基-3-丙基苯
(4)烴的衍生物的命名:
最長(zhǎng)碳鏈,最小編號(hào),先簡(jiǎn)后繁,相同合并。名稱一般由4部分組成:構(gòu)型+取代基的位置和名稱十母體名稱+主要官能團(tuán)的位置和名稱。
①主鏈選擇:選擇含“母體”官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈(烷烴則以取代基最多的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈),稱某烷、烯、醇、酮、醛、羧酸等。
②碳鏈編號(hào):從靠近“母體”官能團(tuán)最近的一端開(kāi)始編號(hào)(烷烴則以離取代基最近端開(kāi)始編號(hào));若分子中僅含有雙鍵和三鍵時(shí),應(yīng)以官能團(tuán)的位次和最小為原則編號(hào)。雙鍵和三鍵位于相同位次時(shí),宜給雙鍵最小的編號(hào),繁雜的取代基可另行編號(hào)。
③書(shū)寫(xiě):先簡(jiǎn)后繁,相同的取代基合并,取代基含官能團(tuán)時(shí),書(shū)寫(xiě)次序一般按以下“母體選擇次序”書(shū)寫(xiě)。在多官能團(tuán)化合物名稱中應(yīng)按“母體”選擇次序,在前的先寫(xiě),并注明位次(同時(shí)應(yīng)注意短橫、逗號(hào)的使用)。若詞尾僅為“幾烯幾炔”時(shí).不管炔鍵在主鏈的位置如何,炔總是放在名稱最后。
④脂環(huán)化合物主鏈選擇及編號(hào):環(huán)烷編號(hào)從最簡(jiǎn)單的取代基開(kāi)始,當(dāng)環(huán)上含有其他官能團(tuán)時(shí),則以“母體”選擇次序?yàn)樵瓌t,編號(hào)從與“母體”官能團(tuán)相連的碳開(kāi)始。
⑤芳環(huán)化合物的命名:環(huán)上有多種取代基時(shí),按母體選擇次序,排在前面的為母體,并依次編號(hào),取代基位次和應(yīng)最小。稠環(huán)芳烴、萘、蒽、菲從a碳開(kāi)始編號(hào)。雜環(huán)芳烴一般從原子序數(shù)較大的雜原子開(kāi)始編號(hào)。
母體選擇次序:
季胺堿(鹽)或正離子>羧酸>磺酸>酯>酰鹵>酰胺>脒>腈>醛、酮>醇>酚>硫醇>胺>亞胺>醚>硫醚>鹵素>硝基)>烯、炔>烷>芳烴
在多官能團(tuán)化合物的命名中,按上述母體選擇次序,排在前面的為母體,后面的為取代基。烷基大小次序按原子序數(shù)大小逐個(gè)依次比較:
異丙基>異丁基>異戊基>己基>戊基>丁基>丙基>乙基>甲基
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/582475.html
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