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有机化学下册第六章 波谱学基础

有机化学下册第六章 波谱学基础
有机化学下册第六章 波谱学基础

第六章波谱学基础

本章教学要求:

1、掌握电磁波谱的一般概念

2、了解紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振谱和质谱的原理

教学重点:

1、四大波谱在有机化学中的应用。

计划学时数:6学时

现代物理实验方法可弥补化学方法的不足,物理实验方法可用微量样品,如质谱通常只用几微克,甚至更少的样品(10-10g)便可给出一张满意的质谱图,在较短时间内,正确的检定有机化合物的结构。现在现代物理实验方法已成为研究有机化学不可缺少的工具,应用化学反应来确定分子结构,已沦为辅助手段。

本章主要对紫外光谱(Ultraviolet Spectroscopy,简称UV),红外光谱(Infrared Spectroscopy,简称IR),核磁共振谱 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy,简称NMR)和质谱(Mass Spectroscopy,简称MS)作一介绍。

第一节电磁波谱的一般概念

电磁波谱包括了一个极广阔的区域。从波长只有千万分之一纳米的宇宙线到波长用米,甚至千米计的无线电波都包括在内。

所有这些波都有相同的速度(3*1010cm/s),根据公式:

1.频率:ν=c/λ

ν:频率,单位Hz;λ:波长,单位cm;c:速度,3*1010cm/s

波长愈短,频率愈高.

光波波长的单位很多,其换算关系为:

1nm=10-7cm=10-3μm

频率的表示法:

⑴一种表示法为Hz,

如波长为300nm的光,它的频率为ν=c/λ=(3*1010cm/s)/(300*10-7cm)=1015 s-1

⑵一种表示法是用波数.

就是在1cm 长度内波的数目.如用波数表示,则在1cm 内波长为300nm 的光的波数为:

1/(300*10-7)=33333cm -1

就是300nm 波长的光的波数为33333cm -1.

2.电磁辐射能

电磁辐射是一种能量,当分子吸收辐射,就获得能量.获得多少能量决定于辐射的频率.

△E =h ν

ΔE =获得的能量;h =planck 常数,6.626*10-34J.S

频率愈高,获得的能量愈大。

3.分子吸收光谱的分类

分子中有原子与电子。原子、电子都是运动着的物质,都具有能量。在一定的条件下,整个分子有一定的运动状态,具有一定的能量,即是电子运动、原子间的振动、分子转动能量的总和。

E 分子=E 电子 +E 振动 +E 转动

(或E 总 =Ee +Ev +Er )

当分子吸收一个具有一定能量的光子时,分子就由较低的能级E 1跃迁到较

高的能级E 2,被吸收光子的能量必须与分子跃迁前后的能级差恰好相等,否则不

能被吸收,它们是量子化的。

Δ E 分子= E 2- E 1 = E 光子 = h ν

上述分子中这三种能级,以转动能级差最小(约在0.05-10-4ev )分子的振动能差约在1-0.05ev 之间,分子外层电子跃迁的能级差约为20-1ev 。

⑴转动光谱

在转动光谱中,分子所吸收的光能只引起分子转动能级的变化,即使分子从较低的转动能级激发到较高的转动能级。

转动光谱是由彼此分开的谱线所组成的。

由于分子转动能级之间的能量差很小,所以转动光谱位于电磁波谱中长波部分,即在远红外线及微波区域内。

根据简单分子的转动光谱可以测定,键长和键角。

⑵振动光谱

在振动光谱中分子所吸收的光能引起振动能级的变化。分子中振动能级之间能量要比同一振动能级中转动能级之间能量差大100倍左右。振动能级的变化常常伴随转动能级的变化,所以,振动光谱是由一些谱带组成的,它们大多在红外区域内,因此,叫红外光谱。

⑶电子光谱

在电子光谱中分子所吸收的光能使电子激发到较高的电子能级,使电子能级发生变化所需的能量约为使振动能级发生变化所需能量的10-100倍。

电子能级发生变化时常常同时发生振动和转动能级的变化。因此从一个电子能级转变到另一个电子能级时,产生的谱线不是一条,而是无数条。实际上观测到的是一些互相重叠的谱带。在一般情况下,也很难决定电子能级的变化究竟相当于哪一个波长,一般是把吸收带中吸收强度最大的波长λ

(最大吸收峰的波

max

长)表出,电子光谱在可见及紫外区域内出现。

第二节紫外和可见光吸收光谱

1.紫外光谱及其产生

⑴紫外光的波长范围

紫外光的波长范围为4-400nm。

200-400为近紫外区,4-200nm为远紫外区。

由于波长很短的紫外光会被空气中氧和二氧化碳吸收,研究远紫外区的吸收光谱很困难,一般的紫外光谱仅仅是用来研究近紫外区的吸收。

⑵紫外光谱

当把一束光通过有机化合物时,某一波长的光可能吸收很强,而对其他波长的光可能吸收很弱,或者根本不吸收。当化合物吸收一定波长的紫外光时,电子发生跃迁,所产生的吸收光谱叫做紫外吸收光谱,简称紫外光谱。

⑶电子跃迁的种类

在有机化合物分子中,由于化合物的价电子有三种类型,即σ键电子、π键电子和未成键的 n 电子,在电子吸收光谱中,电子跃迁主要是经下三种。①σ-σ*跃迁

σ电子是结合得最牢固的价电子,在基态下,电子在成键轨道中,能级最低,而σ*态是最高能级。σ-σ*跃迁需要相当高的辐射能量。在一般情况下,仅在200nm以下约~150nm才能观察到,即在一般紫外光谱仪工作范围之外,只能用真空紫外光谱仪才可观察出来(在无氧和二氧化碳的情况下)。所以测紫外光谱时,常常用烷烃作溶剂。

② n电子的跃迁

n 电子是指象N,S,O,X 等原子上未共用的电子。它的跃迁有两种方式。

第一种方式:n-π* 跃迁

未共用电子激发跃入π*轨道,产生吸收带,称为R带(基团型的,Radikalartig德文),由n-π*引起的,在200 nm以上。

如:醛酮分子中羰基在275-295nm处有吸收带,为C=O中n-π*跃迁吸收带。

第二种方式是n→σ*跃迁,这种跃迁所需的能量大于n-π*,故醇醚均在远紫外区才出现吸收带。

~

200nm。如甲醇λmax183nm。

③π→π*跃迁

乙烯分子中π电子吸收光能量,跃迁到π*轨道。吸收带在远紫外区。

当双键上氢逐个被烯基取代后,由于共轭作用,π→π*能级减小。吸收带向长波递增。由共轭双键产生的吸收带称为K带,其特征是摩尔消光系数大于

104。在近紫外区吸收,CH

2=CH

2

λmax162nm,CH

2

=CH-CH=CH

2

λmax217nm。

https://www.wendangku.net/doc/29328345.html,mbert-Beer定律和紫外光谱图

⑴ Lambert-Beer(朗勃特-比尔)定律

当我们把一束单色光(I

o

)照射溶液时,一部分光(I)通过溶液,而另一部分先被溶液吸收了。这种吸收是与溶液中物质的浓度(c)和液层的厚度成正

比的。这就是Lambert-Beer定律。透射光强度(I)和入射光强度(I

)之比,

即I/I

0为透射比。LogI/I

为透光率,A=- LogI/I

为吸光度(吸收度);c:溶

液的摩尔浓度(mol/L)L:液层的厚度,单位cm;

ε:摩尔消光系数。从理论上说,ε的大小表示这个分子在吸收峰的波长可以发生能量转移(电子从能位低的分子轨道跃迁到能位高的分子轨道)的可能性。

ε值大于104是完全允许的跃迁,而小于103跃迁几率较低,若跃进迁是禁阻的,ε值小于几十。

当c为百分浓度时,ε为百分消光系数,以表示。

⑵紫外光谱图以吸光度或消光系数(ε或logε)为纵坐标,以波长(单位nm)为横坐标作图得到的紫外光吸收曲线,即紫外光谱图(纵坐标常常用ε或logε)。

(1)处有一个最大吸收峰,位于波长280nm,用λ

max

280nm表示。最大吸收峰为化合物的特征数值。

在一般文献中,紫外吸收光谱的数据,多报导它的最大吸收峰的波长位置和摩尔消光系数。如:

表示样品在甲醇溶液中,在252nm处有最大吸收峰,这个吸收峰的摩尔消光系数为12300。当消光系数很大时,一般用logE或logε表示。

⑶紫外光谱图中常见的几种吸收带及常用光谱术语。

R 吸收带(来自德文 Radikalartig(基团)):为n→π*跃迁引起的吸收带

如C=O,-NO

2 ,

-CHO.其特点εmax<100(logε<2),λmax 一般在270nm以上。

K 吸收带(来自德文 Konjugierte(共轭)):为π→π*跃迁引起的吸收带,

如共轭双键。该带的特点ε

max >10000。共轭双键增加,ε

max

向长波方向移动,

εmax随之增加。

B 吸收带(来自Benzenoid一词(苯系)):为苯的π→π*跃迁引起的特征吸收带,其波长在230-270nm之间,中心在254nm,ε约为204左右,

E 吸收带(Ethylenic(乙烯型)):也属于π→π*跃迁。可分为E

1和 E

2

带,二者可以分别看成是苯环中的乙烯及共轭乙烯键所引起的。苯的E

1

为180nm,

εmax >10000; E2为200nm,2000<εmax<14000。

生色基(发色团):

共价键不饱和原子基团,能引起电子光谱特征吸收,一般为带π电子的基

团。如:C=C、C=O、C=N、NO、 NO

2

等。

助色基(助色团)

饱和原子基团,本身在200nm以上没有吸收,但当它与发色基团连接时,可使发色团的最大吸收峰向长波方向移动,并且使强度增加,这样的基团叫助色团,

如:--OH 、–NH

2

、–Cl、 -SH 等。一般为带p电子的原子或原子团。

3.紫外光谱与有机化合物分子结构的关系

一般紫外光谱是指200-400nm的近紫外区,只有π→π* n→π*跃迁才有实际意义,也就是说紫外光谱适用于分子中具有不饱和结构的,特别是共轭结构的化合物。

⑴共轭体系增长,吸收峰的波长向长波方向移动。如:

⑵共轭链的一端引入含有未共用电子的基团(如:-NH

,-OH)和烷基时,可以

2

产生 p-π,σ-π超共轭,使λmax向长波方向移动。

4.紫外光谱的应用

⑴推断官能团(确定不饱和化合物的结构骨架)

如在200~250nm有强吸收带(ε>10000),可能含有双键的共轭单位;在250~300nm有弱吸收(ε<100)表示可能有羰基存在。

⑵检查化合物的纯度

第三节红外光谱

在有机化合物的结构鉴定中,红外光谱法是一种重要得手段。用它可以确定两个化合物是否相同,若两个化合物的红外光谱完全相同,则一般他们为同一化合物(旋光对映体除外)。也可以确定一个新化合物中某些特殊键或官能团是否存在。

一、红外光谱图的表示方法

红外光谱以波长(或波数)为横坐标,以表示吸收带的位置。以透射百分率(Transmittance %,符号T%)为纵坐标,表示吸收强度,吸收带为向下的谷。

二红外光谱的产生,与有机化合物分子结构的关系

1.分子振动的分类:

⑴伸缩振动(ν):原子沿着建轴伸长和缩短,振动时键长有变化,键角不变。

⑵弯曲振动(δ):组成化学键的原子离开键轴而上下左右的弯曲。弯曲振动时,键长不变,但键角有变化。

①:面内弯曲:

②:面外弯曲

2.红外光谱的产生

当分子吸收红外光子,从低的振动能级向高的振动能级跃迁时,而产生红外吸收光谱。

振动能:E

vib

=( V + 1/2) hν

V=0,1,2,3...称为振动量子数。

ν=振动频率

h=普朗克常数(6.36×10-34焦耳.秒)

△E = hν

在分子中发生振动能级跃迁所需要的能量大于转动能级跃迁所需要的能量,所以发生振动能级跃迁的同时,必然伴随转动能级的跃迁。因此,红外光谱也成为振转光谱。

只有偶极矩大小或方向有一定改变的振动才能吸收红外光,发生振动能级跃迁,产生红外光谱。不引起偶极变化的振动,无红外光谱吸收带。

3.原理

对于分子的振动,为了便于理解可以用经典力学来说明。

用不同质量的小球代表原子,用不同硬度的弹簧代表各种化学键。

根据胡克(Hooke)定律,两个原子的伸展振动视为一种简谐振动,其频率可依下公式近似估计:

ν=1/2π(k/μ)-1/2

k:力常数, μ:折合质量=m

1m

2

/( m

1

+m

2

) , m

1 和

m

2 分别为二个振动质点的质量。

π和c为常数,吸收频率随键的强度的增加而增加,随键连原子的质量增加而减少。

化学键的力常数越大,原子折合质量越小,则振动频率越高,吸收峰将出现在高波数区(即短波区)。

当振动频率和入射光的频率一致时,入射光就被吸收.因而同一基团基本上总是相对稳定地在某一稳定范围内出现吸收峰.

如:C-C,C-N,C-O 1300~800 cm-1

C=C,C=N,C=O 1900~1500 cm-1

C≡C,C≡N 2300~2000 cm-1

C-H,N-H,O-H 3650~2850 cm-1

4.红外光谱区域划分

一般说来,红外光谱可分为两部分:

(1)3800~1400 cm-1部分是官能团特征吸收峰出现较多的部分,叫官能团区。(2)1400~600 cm-1部分对各个化合物来说这一部分的特异性(个性)较强,其中各峰出现情况受整个分子结构影响较大,虽然也有官能团特征吸收落在此区域(特别是弯曲振动峰),但是总的说来,这一部分光谱是反映整体分子特征的,称为指纹区,他对鉴定各个有机化合物是很有用的。

(5)吸收峰的种类

①基频吸收峰:分子吸收红外光主要发生由基态到第一激发态的跃进,由这种跃进所产生的吸收叫基频吸收。振动的频率与其吸收峰频率是一样的。

②倍频峰:有的基团除了在基频有强的吸收外,在比基频高一倍或n倍处还出现了弱的吸收,称倍频峰。倍频带的频率不严格地等于基频带的整数倍,一般只有第一倍频带具有实际意义。吸收频率近似于基频的两倍。

5.烃的特征吸收峰

(1)烷烃:

νC-H 3000~2800cm-1为甲基,亚甲基的C-H不对称和对称伸缩振动。

δC-H 1465~1360cm-1甲基在1375cm-1一个特征吸收峰(强)

异丙基在1370和1385cm-1出现等强度的的两峰(强)

叔丁基,在1370和1395cm-1出现不等强度的两个峰低

波数的吸收峰为高波数的吸收峰强度的两倍。

亚甲基在1465cm-1左右处出现特征峰。

-(CH3)n- (n≥4):在722-744cm-1出现吸收峰

-(CH2)n- (n<4):吸收移向高波数方向

环丙烷由于键角变小,C-H的伸缩振动移向3050cm-1

(2)烯烃:

ν=C-H 3095~3010cm-1(中)

νC=C:1680~1600cm-1,其强度和位置决定了双键碳上的取代基和双键的共轭情况,对称性强其峰就弱,共轭使峰增强,波数则略低。

在980~650cm-1出现弯曲振动吸收峰,由此可以判断取代基数目、性质以及顺反异构等情况。

如:

(3)炔烃

ν

≡C-H

:3320~3310cm-1(强)尖吸收峰

ν

C≡C

:2100~2200cm-1,乙炔与对称二取代乙炔因分子对称在红外光谱中没有吸收峰,因此有时即是有C≡C存在,在光谱中不一定能看到。

δ

≡C-H

:600~700cm-1的弯曲振动吸收,对于结构鉴定非常有用。

(4)芳香烃

ν=C-H:在3080~3030cm-1与烯氢的ν=C-H相近。

νC=C:苯环的骨架振动正常情况下有四条谱带约为1600,1585,1500,1450cm-1。归因于C=C的面内振动(陈耀祖,《有机分析》,P600);有时芳环骨架的拉伸振动吸收位置在1575-1625cm-1(中)和1475-1525cm-1(强)有两个吸收峰(邢其毅《基础有机化学》P203).

δ C-H:在900-700cm-1出现苯环氢面外变形振动峰,是识别苯环上取代基位置和数目的极其重要的特征峰。取代基越多,δ C-H 频率越高。

三、红外光谱解析举例

不饱和度(Ω):所谓不饱和度是指该化合物在组成上与饱和化合物所相差一价元素(H)成对的数目。设化合物CnHmNaObScXd其不饱和度为Ω=[(2n+2)-(m-a+d)]/2

n-碳原子数 m-氢原子数 a-氮原子数 d-卤原子数

二价的氧、硫等原子数一般不必考虑。

一个双键,一个脂肪环的不饱和度等于1

一个三键的不饱和度等于2

一个苯环的不饱和度等于4

例1:某化合物分子式为C

11H

24

,红外光谱如下,确定其结构。

计算不饱和度Ω=(2×11+2-24)/2=0,说明为开键饱和烃。2960-2850cm-1处2个强峰为甲基和亚甲基的νC-H

1370-1380cm-1处一个峰为-CH3,δC-H

1470-1460cm-1处一个峰为-CH2-,δC-H

725cm-1处吸收峰为-(CH2)n-,≥4的δC-H说明为直链烷烃。

无异丙基、叔丁基的吸收峰,因此为正烷烃,为正十一烷。

例2:分子式为C

7H

8

,IR:

不饱和度为Ω=[(2×7+2)-8]/2=4 可能含苯环

1600-1450cm-1三组吸收峰,为苯环的νC=C,3030cm-1为苯环的νC-H。

C 7H

8

-C

6

H

5

=-CH

3

2960-2870cm-1有一吸收峰为-CH

3

的ν C-H,1375-1380cm-1有一吸收峰甲基δ C-H.

725-690cm-1有两个强吸收峰,说明为单取代芳烃,推测结构为甲苯。

第四节核磁共振谱

一、基本知识

1.原子核的自旋及其磁性

原子核除有质量、电荷外,还具有自旋角动量P为:p=h/2π[I(I+1)]1/2

h:为普朗克常数,I:为自旋量子数。

从原则上说,凡是自旋量子数不等于0的原子核,具有磁矩,都可发生核磁共振。

I=1/2的原子核1H

1,13C

6

,19F

9

,31P

15

这类原子核是核磁共振研究的

最适宜的对象。

目前以氢谱和13C谱最为重要,本章主要讨论1H谱。

2.核磁共振

I>0的原子核在自旋中会产生磁场,所以这样的原子核可以看成微小的磁铁.如果把这样带有磁性的核放到外磁场中,核自旋对外磁可以有2I+1种取向.氢原子核的I=1/2,因此只有两种取向,+1/2,-1/2,即与外磁场同向和与外磁场反向.前者能量低,后者能量高.

若质子受到一定频率的电磁波辐射,辐射所提供的能量恰好等于质子两种取向的能量差,质子就吸收电磁辐射的能量,从低能级跃迁至高能级。这种现象即称这核磁共振。这种磁场不变,改变辐射频率,使辐射的能量恰好等于能量差时,质子发生能级跃迁,产生共振,这叫做扫频。根据量子力学计算结果表明:当

I=1/2时,△E与H。的关系为:

△E=γhH。/ 2π

γ:为磁旋比,h:planck常数。H。:磁场强度

由上面两个式子可以导出频率的表达式:△E=hν=γhH。/ 2π

ν=γH。/ 2π

在这个关系中,有两个变数:H

O

和ν,所以从理论上讲,无论改变外界磁场

的强度H

o

或改变辐射能的频率均可达到上述关系:△E=hν=γhH。/ 2π在这种条件下,与外磁场平行排列的原子核就吸收能量,翻转过来变为反平行的,即发生了所谓的“共振”

事实上,现在一般的仪器是改变磁场的强度(以高斯计)而将无线电波的频率固定不变。这样得到的能量吸收曲线,它的吸收峰就相当于ν=γH。/ 2π共振时的吸收,这叫做扫场。

二.屏蔽效应和化学位移

1.屏蔽效应(作用)

对相同的核来说,γ为常数,在一个有机分子中的全部氢质子在同一磁场强度下吸收,只有一个信号,但实际不是这样。如乙醚:

对乙醚样品进行扫场,磁场强度由低至高,首先出现CH

2

基中H的信号,其

次是CH

3

中H的信号,即出现了两种不同H的信号,在图谱上就是两个吸收峰。

这是因为在有机化合物分子中的质子周围还有电子,而不同类型的H周围电子云密度不一样,在外加磁场的作用下,引起了电子环流,在环流中产生另一个磁场,即感应磁场。电子围绕质子所产生的这个感应磁场,使质子产生对抗磁场,磁场方向与外界磁场方向相反。

于是,质子所感应到的外界磁场强度减弱了,即实际上作用于质子的磁场强

度H

i 比 H

o

要小一点(百万分之几)。这时,我们说质了受到屏蔽作用。

H

i

=H

o

-H

感应

所以,在质子周围的电子云密度越大屏蔽效应越大,即在更高的磁场强度中

才发生共振,

在乙醚分子中CH

3-CH

2

-O-CH

2

-CH

3

,氧是吸电子的,从而减少了它两侧的CH

2

中H的电子云密度,相应地CH

3中H离氧较远,电子云密度比CH

2

可大,就是CH

3

的屏蔽效应比CH

2要强些,其结果是CH

2

上的H在磁场强度较低处发生能级的跃

迁。

2.化学位移

这种由于CH

2和CH

3

中的H的屏蔽效应的不同而在不同磁场强度下产生共

振,称做化学位移。

化学位移的大小,可采用一个标准化合物为原点,测出峰与原点的距离,就是该

峰的化学位移。现在一般采用四甲硅烷(CH

3)

4

S(TMS)为标准化合物。

化学位移是依赖于磁场的强度,如射频为60MHz的核磁共振仪,磁场强度为14100高斯,频率为100 MHz的核磁共振仪,磁场强度为23500高斯。

如用60MHz的核磁共振仪,乙醚中CH

3和CH

2

的H相对TMS为69和202Hz.

如用100MHz的核磁共振仪,乙醚中CH

3和CH

2

的H相对TMS为115和337Hz.

为了使化学位移不依赖于测定时的条件,通常用δ来表示。δ的定义为:δ=[(ν样品-νTMS)/核磁共振仪所用的频率]×106 =

[△ν(Hz)/ν(MHz)]×106 单位:ppm

设标准化合物的TMS的δ值为0。

用60MHz的: CH3 : δ=69/60=1.15(ppm) CH2:δ

=202/60=3.37(ppm)

用100MHz的: CH3 : δ= 115/100=1.15(ppm) CH2:δ

=337/100=3.37(ppm)

TMS为0,在标准之右为正值,在标准之左为负值,δ值与屏蔽作用成反比,δ值越大表明H所受到屏蔽作用越小。

3.化学位移与分子结构

化学位移产生的原因是由于核外周围电子的抗磁屏蔽作用,现将影响屏蔽效应的结构因素简述于下:

⑴电负性

屏蔽效应的大小与质子周围的电子云密度成正比,就是质子周围的电子云密度越高,屏蔽效应越大,δ值越小;电子云密度越低,则δ值越大。与质子连接的原子如果电负性较强,即吸电子能力较大,致使质子周围的电子云密度减弱,于是有较小的屏蔽效应和较大的δ值。

如:

⑵各向异性效应

质子外围的电子云密度是决定其化学位移的主要因素。但是,化学键的各向异性效应也对质子化学位移有主要影响。在分子中处于某一化学键(单、双、叁和大π键)的不

同空间位置上的核(1H)受到不同的屏蔽作用,这种现象称为各向异性效应。这是因为由电子构成的化学键在外磁场作用下,产生一个各向异构的附加磁场,使得某些位置上的核受到屏蔽,而另一些位置的核则为去屏蔽。

①双键的各向异性效应

双键的电子云垂直于双键平面,所以,在双键上、下的1H就处于其电子云屏蔽区,而在双键平面内的1H处于去屏蔽区。

②叁键的各向异性效应

叁键的电子云是以三键为轴心的圆柱体,炔键质子处在这一轴线上,受到屏蔽效应。因此,它的共振信号在较高磁场出现,其δ值低于烯键氢。

③芳环环电流效应

芳环的电子云可以看作为上下两个面包圈形的π电子环流。环流半径与环半径相同,距离苯环平面为0.128nm,在苯环平面上下位置产生抗磁性磁场,这种现象叫做环电流效应。由于这个效应,在芳香环平面侧的质子受到去屏蔽。所以芳环质子发生共振位置较低,其δ值一般为7ppm左右。

三、峰面积与氢原子数目

两个组峰的峰面积是不同的,衡量其面积之比是3 :2,恰好是CH

3和CH

2

基中氢原子数之比。核磁共振谱不仅揭示了各种不同H的化学位移,并且还表示了各种不同H的数目。

衡量共振峰面积的方法现在是积分曲线高度法,核磁共振仪上带的自动积分仪对各峰的面积进行自动积分,得到的数值用阶梯式积分曲线高度表示出来。积分曲线的画法是由低场到高场,从积分曲线起点到终点的总高度与分子中全部氢原子的数目成比例。每一阶梯的高度表示引起该共振峰的氢原子数之比,其高度比可以用坐标纸方格数(或cm)表示之。

如:乙醚的NMR, 一组峰高 2cm,一组峰高3cm.总高5cm.乙醚分子含10个氢原

子,则10/5=2(个/cm),一组峰4个H,一组峰6个H.CH

3CH

2

OCH

2

CH

3

四、峰的裂分和自旋偶合

应用高分辨的现代核磁共振仪,乙醚的谱图(低分辨),原来的两个峰各分裂成四重峰和三重峰,这种情况叫做峰的裂分现象。

1.吸收峰为什么会发生裂分

这是因为相邻两个碳上质子之间的自旋偶合(自旋干扰)引起的。

如,一个质子共振峰不受相邻的另一个氢质子的自旋偶合时,表现为一个单峰。

若受其(相邻一个质子,+1/2,-1/2)自旋偶合时,则裂分为一组二重峰,该二重峰强度相等,其总面积正好和未分裂的单峰的面积相等。峰位则对称分布在未分裂的单峰两侧,一个在强度较低的外加磁场区,一个在强度较高的外加磁场区。这是由于受附近质子自旋影响的结果。

乙醚分子中CH3上的H(用Ha代表)附近有CH2(用Hb代表),两个Hb

的自旋有三种组合方式:(1)两个Hb自旋量子数都是+1/2;(2)一个Hb

为+1/2,另一个为-1/2和一个为-1/2,另一个为+1/2;(3)两个都为-1/2。

第一种组合:等于在Ha周围增加两个小磁场,其方向与外加磁场相同。假定在没有Hb存在的情况下,Ha在外加磁场强度为H。时发生跃迁,现由于2个Hb(+1/2,+1/2)两个小磁场(与外加磁场方向相同)的存在,因此,在扫描时,外加磁场强度比H。略小时,即发生能级的跃迁。

第二种组合:等于增加了两个方向相反,强度相等的小磁场,对Ha周围的磁场强度等于没有影响。

第三种组合:相当于增加两个方向与外加磁场相反的小磁场。因此,在扫描时,外加磁场的强度比H。略大时(H外=H。+克服两个Hb产生的与外加磁场方向相反的小磁场的强度),Ha才发生能级的跃迁。

样品中乙醚分子的数目非常大,2个Hb的这三种自旋组合方式的乙醚分子都存在(其数目比为1 :2 :1),对乙醚样品进行扫描时,CH3上的H就产生三重峰,其面积比为1 :2 :1。

同理,CH2上的Hb在CH3上三个Ha的影响下,其信号分裂为四重峰,其面积比为1 :3 :3 :1 。

分子中邻近碳上的H之间自旋的相互影响称为自旋偶合。

2.偶合常数

自旋偶合使核磁共振谱中信号分裂为多重峰。如乙醚

相邻两个裂分峰之间的距离称为偶合常数(J),其单位为Hz。

①表示两个质子间相互干扰的强度。Jab的大小与磁场H。的强度无关,它的大小之由核之间的偶合及分子本身结构决定。

②相互干扰的两个质子,其偶合常数必然相等。根据偶合常数是否相等可以判断哪些质子之间发生了相互偶合。

③当两组峰(Ha和Hb)化学位移之差(△ν)与偶合常数(Jab)之比大于6时,即△ν/J>6.则符合(n + 1)裂分规律和裂分峰面积的强度比。

④当△ν接近或小于Jab时,出现复杂得多重峰。

⑤在化学结构上为等性的H(如-CH3上的三个H,其J=0)相互之间不产生信号的自旋裂分。

3.裂分规则:

(1)(n+1)规则,自旋偶合的邻近H原子都相同时才适用(n+1)规则。

如:(CH

3)

2

CHCl , CH3-的共振峰为1+1=2,为二重峰,因为它的邻近基团CHCl

2

上只有一个H;-CHCl

2

的共振峰为6+1=7,为七重峰,因为它的邻近基团上有6个相同的H。

(2)如果自旋偶合的邻近H原子不同时,裂分的数目为(n+1)(n'+1)(n''+1)。

如:Cl

2CH CH

2

CHBr

2 ,

CH

2

因邻近的H(-CHCl

2

,-CHBr

2

)不同,则共振峰的裂分为(1

+1)(1+1)=4,为四重峰。

4.裂分面积的相对强度

(1) 在(n+1)的简单情况下,n=1,其比例为1 :1,n=2,为 1 :2 :1,n=3,为1 :3 :3 :1。

为(a+b)n展开式的系数之比。

(2)在(1+1)(1+1)的情况,四重峰具有同样的强度。

5.自旋偶合的限度

(1)邻近H原子通常指邻位碳上的H.两核之间不超过三个键。如:

(2)如果H较活泼,在正常情况下,H只有单峰,如CH

3OH中OH的H,CH

3

-都是

单峰。如用极纯的醇,用一定溶剂如(CD

3)

2

SO使活动变慢,则CH

3

有双峰,OH

有四重峰。

五、等性和不等性质子

核的等价性:

核的等价性:包括化学等价和磁等价。

化学等价:若分子中有一组核,它们的化学位移相等,则这一组核称为化学等价的核。

磁等价:若分子中有一组化学位移相同的核,它们对分子中组外任何一个核都表现出相同大小的偶合,即只表现出一种耦合常数,则这一组核称为磁等价的核。

它们之间的关系为:磁等价的核必须是化学等价的;化学不等价的核一定是磁不等价的;化学等价的核,不一定是磁等价的核。

磁等同不产生峰裂分,磁不等同则产生峰裂分。

今天主要讨论化学等价(等性)和磁等价一致的质子。

如:等性质子用同样字母表示:

既然是化学等性的质子,也必须是立体化学等性的,因此也能很容易地分析下列式子:

1,2-二氯丙烷给出四个核磁共振信号,这只需用模型或立体化学式就可以看出确实是这样。

C-1上两个质子的环境是不同的,(无法绕单键旋转使之成为相同);这两个质子不是等性的,因此将在不同的磁场强度下吸收。

判别等性质子的办法:各质子轮流被另一原子Z取代,假如两个质子中的任何一个被Z取代后得到同样的产物(或对映体)那么这两个质子是化学等性的。我们不考虑构象异体的存在。

六、核磁共振谱举例:

例1:1,2-二溴乙烷

例2:乙烷

例3:对二甲苯

例4:环己烷

两个椅式快速转换,在任何椅式构象中有两种质子,六个平伏键质子和六个直立质子,但是这全部十二个质子只有一个核磁共振信号,因为他们的平均环境是相同的,一半是平伏键,一半是直立键。

如果(用降低温度的方法)能使围绕单键的旋转降低到很慢,就可预料所得到的核磁共振谱将反映出每一构象的质子的“瞬间”环境,情况确实如此。例如:环己烷在冷却时,在室温时看到的一个尖峰就变宽了,在约-70℃时,分裂成两个峰,后者在-100℃时就明显的分开了:一个峰代表直立键质子,另一个峰代表平伏键质子。(莫里森《有机化学》P364,伍越寰《有机结构分析》中国科技大学出版社,1993,P63)

范德华效应:两个原子非常靠近时,带有负电荷的电子云就互相排斥,结果这些原子周围的电子密度就要减小,从而对质子的屏蔽效应显著下降,使δ值往低场移动。这种效应称为范德华效应。

第五节质谱

有机化合物在高真空中受热汽化以后,经电子流冲击,就会产生各种阳离子,在电场和磁场的综合作用下,按照核质比的大小分开,排列成谱,记录下来即为质谱。

质谱的样品用量极少(一般只需要几微克就够了),而且可以得到精密的分子量和分子式。另外各类化合物的开裂是有规律的,因此,根据质谱中的各种阳离子可得到结构的线索。

应用质谱研究有机化合物的结构,是一个很重要的课题,但必须结合紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱等物理仪器及化学反应结果进行综合判断,才能得到正确结论。

1.甲苯的质谱图

纵坐标表示离子的强度,一般用相对丰度表示,即以最强峰(基峰)为100,其他的峰则以此为标准,确定其相对强度,横坐标是质核比。

2、分子离子峰及分子离子峰的确定

(1)一个分子不论通过何种电离方法,使其丢失了一个外层电子而形成带正电荷的粒子,称为分子离子。

在质谱中,由分子离子所形成的峰,即为分子离子峰。在通常情况下,失去一个电子的分子离子,其核质比是质量数被1除,即m/1。因而,分子离子峰的核质比就是样品的分子量。所以,可应用质谱测定有机化合物的分子量。

(2)通常判断分子离子峰的方法如下:一般最大的质荷比就是分子离子峰。但是分子离子如果不稳定,在质谱上就不出现分子离子峰。

3.同位素离子峰

在有机物中12C的含量实际上只有98.92%,其余的1.08%是13C。如甲烷除了质量为16的分子离子峰(M+.)外,还出现质量为17的信号,其相对丰度

或约1.1%。这个丰度较小的峰称作同位素峰,即(M+1)峰,是由1.08%的13CH

4 CH

D引起的。

3

苏教版高中化学选修五《有机化学基础》知识点整理.doc

高中化学学习材料 《有机化学基础》知识点整理 一、重要的物理性质 1. 有机物的溶解性 (1) 难溶于水:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的醇、醛、羧酸等。 (2) 易溶于水:低级[n(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(都能与水形成氢键)。 (3) 具有特殊溶解性的: ①乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中 的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。 ②苯酚:室温下,在水中的溶解度是9.3g(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于65℃时,能与水混溶, 冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。 ③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发 出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。 ④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析, 皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。 ⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。 ⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。 2. 有机物的密度 (1) 小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂) (2) 大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯 3. 有机物的状态[常温常压(1个大气压、20℃左右)] (1) 气态: ①烃类:一般N(C)≤4的各类烃注意:新戊烷[C(CH3)4]亦为气态 ②衍生物类: 一氯甲烷(CH3Cl,沸点为-24.2℃)氟里昂(CCl2F2,沸点为-29.8℃) 氯乙烯(CH2=CHCl,沸点为-13.9℃)甲醛(HCHO,沸点为-21℃) 氯乙烷(CH3CH2Cl,沸点为12.3℃)一溴甲烷(CH3Br,沸点为3.6℃) 四氟乙烯(CF2=CF2,沸点为-76.3℃)甲醚(CH3OCH3,沸点为-23℃) 甲乙醚(CH3OC2H5,沸点为10.8℃)环氧乙烷(,沸点为13.5℃) (2) 液态:一般N(C)在5~16的烃及绝大多数低级衍生物。如,

高中化学选修五——有机化学基础入门(知识点总结)

有机化学基础入门 一、有机物概述 1.概念:有机化合物简称有机物,是指含碳的化合物,除CO、CO2、碳酸盐等之外。 2.特点:①一般不溶于水,易溶于有机物; ②熔沸点较低,易气化; ③一般可燃; ④一般为非电解质,故其水溶液一般不导电; ⑤有机反应速率小,副反应多,故化学反应方程式一般用“→”。 3.成键方式:有机化合物中的原子的化学键数必须满足: 原子 C H O/S N/P 卤素原子 键数 4 1 2 3 1 形成物质时,可以是单键,双键,三键,也可以是链状或者环状,如: 4.表达方式:同一有机物有多种不同的表示方法,其中最常用的为结构简式。 表达方式特点实例注意事项 分子式/化学 式C x H y O z N w C3H8、C10H16O3N2等 ①由分子组成的物质才有分子 式,有机物一般都有。②其中O、 N的次序不限。 最简式/实验 式所有原子最简 整数比 C4H8的最简式为CH2; C6H12O6的最简式为 CH2O C3H8的最简式和分子式相同 结构式画出所有的键

结构简式能体现结构,但 省略了一些键 ①仅.能省略单键,双键、三键均 不可省略;②单键中仅横着的键 可省略,竖着的键不能省略;③ 碳氢键均可省略;④支链(即竖 直方向的键)写在上下左右均 可,且无区别 键线式用线表示键,省 略碳氢原子 ①仅.碳和氢可以省略;②每个转 角和端点均表示碳原子,但若 端点写出了其它原子,则表示碳 原子被取代 球棍模型球表示原子,键 表示化学键 ①必须符合每种原子的键数;② 球的大小必须与原子半径对应 一致 比例模型化学键被省略球的大小表示原子的相对大小 绝大多数情况下,有机化学方程式中除燃烧用分子式外,其它方程式有机物一律写结构简式。5.同分异构现象:即相同分子式,不同结构的现象。相互间互称为同分异构体。如: 6.取代基与官能团 (1)取代基:指有机物去氢后剩余的原子或原子团,它们均是一个有机片段,可以相互连接成有机物。如:

新人教版化学选修5有机化学基础课后习题答案

人教化学选修5课后习题部分答案习题参考答案 第一单元、习题参考答案 第一节P6 1 A、D 2 D 3 (1)烯烃(2)炔烃(3)酚类(4)醛类(5)酯类(6)卤代烃 第二节P11 4 共价单键双键三键 (CH3)4 5.第2个和第六个,化学式略第三节P15 2.(1)3,3,4-三甲基己烷(2)3-乙基-1-戊烯(3)1,3,5-三甲基苯 第四节P23 1.重结晶 (1)杂质在此溶剂中不溶解或溶解度较大,易除去 (2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度,受温度的影响较大蒸馏30 ℃左右 2. C10H8NO2 348 C20H16N2O4 3. HOCH2CH2OH 部分复习题参考答案P25 4.(1)2,3,4,5-四甲基己烷(2)2-甲基-1-丁烯 (3)1,4-二乙基苯或对二乙基苯(4)2,2,5,5-四甲基庚烷 5. (1)20 30 1 (2)5 6% 第二单元习题参考答案 第一节P36 4. 5. 没有。因为顺-2-丁烯和反-2-丁烯的碳链排列是相同的,与氢气加成后均生成正丁烷。 第二节P 40 1. 4, 2. B

3己烷既不能使溴的四氯化碳溶液褪色,也不能使高锰酸钾酸性溶液褪色;1己烯既能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色;邻二甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使高锰酸钾酸性溶液褪色;因此用溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液可鉴别己烷、1己烯和邻二甲苯。 4略 第三节P43 1A、D 2略 3略 复习题参考答案P45 2. B、D 3. B 4. D 5. A、C 6. A =CHCl或CH3CH=CH2 CH3C≡CH 8. C2H6C2H2CO2 9. 2-甲基-2-戊烯 10. 14 L 6 L 11. 2.3 t 12. 160 g 第三单元习题参考答案 第一节P551.C 2. 3.醇分子间可形成氢键,增强了其分子间作用力,因此其沸点远高于相对分子质量相近的烷烃。甲醇、乙醇、丙醇能与水分子之间通过氢键结合,因此水溶性很好;而碳原子数多的醇,由于疏水基烷基较大,削弱了亲水基羟基的作用,水溶性较差。 4.C6H6O OH 第二节P 59 1.有浅蓝色絮状沉淀产生;有红色沉淀产生; 2.D 3.

电磁铁基本知识

中山市兰达电磁铁加工厂是一家专业电磁铁制造厂家,位于加工型企业密集的中山市,靠近广州、深圳、香港、澳门等城市。兰达电磁铁厂主要从事电磁铁的设计、研发、制造及相关技术服务。 工厂拥有一支经验丰富、勇于创新的团队,为客户提供最佳的设计方案及最完善的技术支持,确保能提供优良性能的产品。 我们的目标就是为客户提供高性价比的产品,让客户实惠让自身发展,最终达到双赢。工厂秉承“简化管理、效率优先、质量至上、专业服务、诚实守信、合理利润”的经营理念,与各方客户、供应商建立永久的合作伙伴关系,诚心合作。 我厂产品凭借质量优势和良好的服务成功进入欧美市场,获得广大客户的一致好评。海外市场一直稳步上升,外销份额逐渐增大,竞争力进一步提高。 电磁铁基本知识 电磁铁是一个带有铁心的通电螺线管,电磁铁的磁性大小与通电电流与螺线管的匝数有关。磁铁工作原理:电磁铁的工作原理就是采用电磁感应原理,主要运用毕奥-沙瓦定律与基尔霍夫定律进行磁场设计、计算。 电磁铁的特点是:电磁铁本身有无磁性,可以通过通断电流来控制,磁性的大小可以改变电流的大小来控制,磁极的方向有电流的方向决定。

各类小型精密电磁铁及电磁铁应用组件,作为自动控制系统的执行器件,已被广泛应用于工业自动化控制、办公自动化、医疗器械等各个领域。如办公设备、影像器材、银行设备、包装机械、医疗器械、食品机械、纺织机械、自动分拣机、自动柜员机、自动售货机、卡片打孔器、电磁锁、各种遥控装置、制动装置、计数装置、门禁系统等。电磁铁选型主要参数 客户选用或定做所需的电磁铁需要考虑以下的技术参数: 1.外形:安装电磁铁位置所能容纳的最大尺寸:长;宽;高, 2.电磁铁的最大行程及其吸力要求,断电后的复位力要求 3.提供给电磁铁的电源最大电压;电流?电压稳定性,交流/直流供电,能否提供正;负脉冲电源? 4.电磁铁是否需要长期不间断工作;断续工作,每次最长的通电时间及两次通电之间最短的间歇; 5.电磁铁的用途,使用电磁铁的环境特殊要求,如温度; 湿度; 冲击; 振动; 加速度等 电磁铁的分类方法 1.按动作方式: 保持式如电磁离合器、电磁卡盘、起重电磁铁等 吸引式各种自动电器继电器、接触器、电磁阀门、电动锤、电铃等2.照激磁线圈供电的种类:直流、交流 3.按照动作速度:快速动作、正常动作、延缓动作

人教版有机化学基础(选修5)-有机合成2教材内容(1)

有机合成 从远古时代起,人类一直靠自然界的资源生存。在实践中,人类逐渐学会了对自然资源进行加工和转化。例如,通过酿酒、制药等以满足人类生活的需要。但自然资源是有限的,而且有时天然物质及其加工产品的性能也不尽人意。 19世纪20年代人类开始进行有机合成的研究以来,有机化学家们不断地合成出功能各异、性能卓越的各种有机物。通过有机合成不仅可以制备天然有机物,以弥补资源资源的不足,还可以对天然有机物进行局部的结构改造和修饰,使其性能更加完美,甚至可以合成具有特定性质的、自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要。有机合成化学的迅速反正,使以染料合成和药物合成为重点的有机合成化学工业得以兴起,煤焦油和石油天然资源的综合利用得到了迅猛的发展。 一、 有机合成的过程 以有机反应为基础的有机合成,是有机化学的一个重 要内容。它是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生 成具有特定结构和功能的有机化合物。有机合成的任务包 括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化,其过程就 像建筑师建造一座大厦,从基础开始一层一层地向上构 建。如图3-23所示,利用简单的试剂作为基础原料,通 过有机反应连上一个官能团或一段碳链,得到一个中间 体;在此基础上利用中间体上的官能团,加上辅助原料, 进行第二部反应,合成出第二个中间体……经过多步反 应,按照目标化合物的要求,合成具有一定碳原子数目、 一定结构的目标化合物。 图3-23有机合成反应的一种装置 图3-23有机合成过程示意图 思考与交流 有机合成的思路就是通过有机反应构建目标化合物的分子骨架,并引人或转化所需的官能团。你能利用所学的有机反应,列出下列官能团的引人或转化方法吗? 基础原料 中间体 中间体 副产物 副产物 辅助原料 辅助原料 目标化合物 辅助原料 有机合成 organic synthesis

波谱分析知识全书总结剖析

波谱分析(spectra analysis) 波谱分析的内涵与外延: 定义:利用特定的仪器,测试化合物的多种特征波谱图,通过分析推断化合物的分子结构。特定的仪器:紫外,红外,核磁,质谱,(X-射线,圆二色谱等) 特征波谱图: 四大谱;X-射线单晶衍射,圆二色谱等 化合物:一般为纯的有机化合物 分子结构:分子中原子的连接顺序、位置;构象,空间结构 仪器分析(定量),波谱分析(定性) 综合性、交叉科学(化学、物理、数学、自动化、计算机) 作用:波谱解析理论原理是物理学,主要应用于化学领域(天然产物化学和中药化学、有机化学、药物化学等),在药物、化工,石油,食品及其它工业部门有着广泛的应用;分析的主要对象是有机化合物。 课程要求:本课将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上,系统讲授紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)这四大光谱的基本原理、特征、规律及图谱解析技术,并且介绍这四大光谱解析技术的综合运用,培养学生掌握解析简单有机化合物波谱图的能力。为学习中药化学有效成分的结构鉴定打下基础。 第一章紫外光谱(ultraviolet spectra,UV) 一、电磁波的基本性质和分类 1、波粒二象性 光的三要素:波长(λ),速度(c),频率(v) 电磁波的波动性 光速c:c=3.0 x 1010 cm/s 波长λ :电磁波相邻波峰间的距离。用nm,μm,cm,m 等表示 频率v:v=c/ λ,用Hz 表示。 电磁波的粒子性 光子具有能量,其能量大小由下式决定: E = hν = hc/λ(式中E为光子的能量,h为普朗克常数,其值为6.624× 10-34j.s ) 电磁波的分类

833高级土壤学

中国农业科学院 2017年硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲 科目代码:833 考试科目:高级土壤学 一、考查目标 要求考生具备较为全面的土壤学基础知识,具备较高的土壤学理论分析能力,具备较强的土壤学理论应用能力。 二、适用范围 适用于报考全日制和非全日制专业学位农业资源利用领域的考生。 三、考试形式和试卷结构 1.试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分,考试时间为180分钟。 2.答题方式 闭卷、笔试。 3.试卷内容结构 内容包括土壤学基础知识和土壤学理论分析与综合应用两部分。 四、考试大纲 (一)土壤学基础知识 1.土壤质地与结构 2.土壤水 3.土壤热量 4.土壤胶体与特性 5.土壤酸碱性与酸碱缓冲性 6.土壤氧化还原性 7.土壤生物种类与功能 8.土壤氮素的形态与转化 9.土壤磷素形态与转化 10.土壤钾、钙、镁、硫、微量元素的形态与有效性

11.土壤母质的来源与类型 12.土壤形成因素 13.土壤形成中的物质循环与代表性成土过程 14.土壤发育与剖面 15.地带性分布概念与世界主要土壤分类系统 16.我国土壤分布状况 17.土壤质量概念与评价 18.土壤退化概念与主要类型 19.土壤调查基本原则与方法 20.土壤信息系统组成 (二)土壤学理论分析与综合应用 1.土壤肥力评价原则与实例分析 2.土壤水、气、热状况的调控手段与实例分析 3.土壤酸碱性的意义与调节途径 4.土壤生物与土传病害、连作障碍关系分析与防治措施 5.土壤有机质的作用与全球碳循环 6土壤养分有效性与调控 7.土壤过程与地表水体富营养化的关系与实例分析 8.土壤过程与温室气体排放 9.农田、园艺、草原、城市土壤特征分析 10.土壤学与现实问题(如再生水灌溉、垃圾施肥、食品安全、碳贸易,等等)

苏教版_选修5《有机化学基础》知识点总结(修改)

选修5《有机化学基础》知识点总结 一、重要的反应 1.能使溴水(Br2/H2O)褪色的物质 (1)有机物 ①通过加成反应使之褪色:含有、—C≡C—的不饱和化合物 ②通过取代反应使之褪色:酚类 注意:苯酚溶液遇浓溴水时,除褪色现象之外还产生白色沉淀。 ③通过氧化反应使之褪色:含有—CHO(醛基)的有机物(有水参加反应) 注意:纯净物只含有—CHO(醛基)的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ④通过萃取使之褪色:液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯2.能使强氧化剂酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+ 褪色的物质(氧化性比O2还强) (1)有机物:含有、—C≡C—、—OH(较慢)、—CHO的物质 与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应) 3.与Na反应的有机物:含有—OH、—COOH的有机物 与NaOH反应的有机物:常温下,易与含有酚羟基 ...、—COOH的有机物反应加热时,能与卤代烃、酯反应(取代反应) 与Na2CO3反应的有机物:含有酚.羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;含有—COOH 的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体; 与NaHCO3反应的有机物:含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体。 4.既能与强酸,又能与强碱反应的物质 (1)氨基酸,如甘氨酸等 H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O (2)蛋白质 蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的—COOH和呈碱性的—NH2,故蛋白质仍能与碱和酸反应。 5.银镜反应的有机物 (1)发生银镜反应的有机物: 含有—CHO的物质:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等)(2)银氨溶液[Ag(NH3)2OH]的配制: 向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。 (3)反应条件:碱性、水浴加热 ....... 若在酸性条件下,则有Ag(NH3)2+ + OH- + 3H+ == Ag+ + 2NH4+ + H2O而被破坏。(4)实验现象:①试管内壁有银白色金属析出 (5)有关反应方程式:AgNO3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3 AgOH + 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O

(完整版)高中有机化学基础(选修)知识点

第一节 认识有机化合物 考点1 有机物的分类与结构 1.有机物的分类 (1)根据元素组成分类。 有机化合物??? ? ? 烃:烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物等烃的衍生物:卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等 (2)根据碳骨架分类 (3)按官能团分类 ①烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的有机化合物。 ②官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。 ③有机物主要类别、官能团

2.有机物的结构 (1)有机化合物中碳原子的成键特点 (2)有机物的同分异构现象 a.同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异的现象。 b.同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 (3)同系物 考点2 有机物的命名 1.烷烃的习惯命名法

2.烷烃系统命名三步骤 命名为2,3,4-三甲基-6-乙基辛烷。 3.其他链状有机物的命名 (1)选主链——选择含有官能团在内(或连接官能团)的最长的碳链为主链。 (2)编序号——从距离官能团最近的一端开始编号。 (3)写名称——把取代基、官能团和支链位置用阿拉伯数字标明,写出有机物的名称。 如命名为4-甲基-1-戊炔; 命名为3-甲基-3-_戊醇。 4.苯的同系物的命名 (1)以苯环作为母体,其他基团作为取代基。如果苯分子中两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯,有三种同分异构体,可分别用邻、间、对表示。 (2)系统命名时,将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次给另一个甲基编号。如

考点3 研究有机化合物的一般步骤和方法1.研究有机化合物的基本步骤 2.分离、提纯有机化合物的常用方法 适用对象 要求 蒸馏常用于分离、提纯液态有 机物 ①该有机物热稳定性较强 ②该有机物与杂质的沸点相差较大 重结晶常用于分离、提纯固态有 机物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大 ②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受 温度影响较大 ①常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 ②液-液萃取:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。 ③固-液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。 3.有机物分子式的确定 (1)元素分析 (2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。 4.分子结构的鉴定 (1)化学方法:利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。 (2)物理方法 ①红外光谱 分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团吸收频率不同,

2014高考化学 专题精讲 有机化学基础有机物的推断与合成一(pdf) 新人教版

网络课程内部讲义 有机物的推断与合成(上) 爱护环境,从我做起,提倡使用电子讲义

有机物的推断与合成(上) 一、有机化学小知识点总结 1、需水浴加热的反应有: (1)银镜反应(2)乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)苯的磺化 (5)蔗糖水解(6)纤维素水解(7)之酚醛树脂 凡是在不高于100℃的条件下反应,均可用水浴加热,其优点:温度变化平稳,不会大起大落,有利于反应的进行。 2、需用温度计的实验有: (1)实验室制乙烯(170℃)(2)蒸馏分馏(3)乙酸乙酯的水解(70-80℃) (4)制硝基苯(50-60℃)(70-80℃)(5)苯的磺化(70-80℃) [说明]:(1)凡需要准确控制温度者均需用温度计。(2)注意温度计水银球的位置。 3、要注意醇、酚和羧酸中羟基性质的比较:(注:画√表示可以发生反应) 羟基种类重要代表物与Na 与NaOH 与Na2CO3与NaHCO3 醇羟基乙醇√ 酚羟基苯酚√√√(不出CO2) 羧基乙酸√√√√ 4、能发生银镜反应的物质有: 醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。 5、能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有: (1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物 (2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质 (3)含有醛基的化合物 (4)具有还原性的无机物(如SO2、H2S、FeSO4、KI、HCl、H2O2等) 6、能使溴水褪色的物质有: (1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成) (2)苯酚等酚类物质(取代) (3)含醛基物质(氧化) (4)碱性物质(如NaOH、Na2CO3) (5)较强的无机还原剂(如Mg粉、SO2、H2S、KI、FeSO4等)(氧化) (6)有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,属于萃取,使水层褪色而有机层呈橙红色。) 7、密度比水大的液体有机物有:溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。 8、密度比水小的液体有机物有:烃、大多数酯、一氯烷烃。 9、能发生水解反应的物质有:卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐。 10、不溶于水的有机物有:烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素 11、常温下为气体的有机物有:分子中含有碳原子数小于或等于4的烃、一氯甲烷、甲醛。

波谱大纲(药本)

广东药学院 教学大纲 课程名称有机化合物波谱解析适用专业药学专业 天然药物化学教研室编 2006年1月

一、课程性质、目的和任务 有机化合物波谱解析是药学专业的必修课。根据药学专业的培养目标的要求,本课程将在学生学习有机化学、分析化学、物理化学等课程的基础上系统讲授紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)这四大光谱的基本原理、特征、规律,以及图谱解析技术,并且介绍这四大光谱解析技术的综合运用,培养学生掌握解析简单有机化合物波谱图的能力,为学习天然药物化学中有效成分结构鉴定打基础。 教材:姚新生.有机化合物波谱解析.中国医药科技出版社,2004 习题:以本教研室陈熔、吕华冲老师编写的《波谱解析习题集》为主,教科书里的习题为辅,在讲授完每章内容后布置习题。 二、课程基本要求 1、本课程应结合目前有机化合物和天然药物结构研究的方法和发展趋势使学生意识到: (1)UV、IR、NMR、MS是目前研究有机化合物和天然化物结构不可缺少的主要工具和方法。 (2)掌握有机化合物重要官能团的光谱特征和规律是解析图谱、推测结构的基础。 2、讲授UV、IR、NMR、MS的基本原理、知识和理论;介绍它们的测定方法、图谱的特征以及基本有机化合物重要官能团在四大光谱中的特征及规律;介绍综合解析图谱的一般方法和技巧,要求学生通过学习做到: (1)掌握UV、IR、NMR、MS的基本原理、知识,了解它们的测定方法;(2)熟悉基本有机化合物重要官能团在UV、IR、NMR、MS光谱中的特征及规律; (3)能够根据有机化合物的结构式,初步推测它们的波谱学主要特征(UV、IR、NMR、MS); (4)掌握图谱解析的一般程序和方法; (5)了解标准图谱的应用。 3、在基本有机化合物波谱学的基础上适当的介词天然药物结构研究的波谱知识

种植基础知识清单

种植基础知识清单 绪论: 1、种植业的特点:是以土地为重要生产资料,利用绿色植物,通过光合作用把自然界中的二氧化碳、水和矿物质合成有机物质,同时把太阳能转化为化学能贮藏在有机物质中。 2、当前种植业发展主要体现在以下几个方面:在作物产量稳定提高的同时,不断优化种植业结构;种植业发展方式的转变,正在由粗放型向集约型转变;种植业的功能日益拓展,已经由单一保障供给逐步向多样性发展。 3、种植业面临的问题:资源约束日益趋紧;农业灾害威胁加剧; 4、我国人均耕地面积为公顷,仅为世界平均水平的1/3;人均水资源不足200立方米,仅为世界平均水平的1/4;农业灌溉水每立方米平均生产粮食1千克,仅为发达国家的一半。 第一章:植物生长的外部环境 1、太阳光是生物存在的基本能量来源太阳光是取之不尽用之不竭的一种自然能源 2、夜间太阳辐射为零;清晨太阳辐射较弱;正午太阳辐射最强,为最大值;午后逐渐减弱。 3、在一年中,夏季太阳辐射量大,夏至最高;冬季太阳辐射量小,冬至最小。 4、随纬度增高,太阳辐射减小;随纬度降低,太阳辐射增大。 5、海拔高度高,太阳辐射强;海拔低,太阳辐射弱。 6、我国北方地区称为长日照地区,南方地区称为短日照地区。 7、光照度是太阳辐射强度中的可见光部分。在一定范围内,植物的光合作用随着光照度的增强而增强。 8、二十四节气,是根据地球在公转轨道上所处的位置而确定的,起源于黄河流域一带。主要反映黄河中下游地区的1气候特点和农事活动情况。 9、光中能促进植物组织的分化,充足的光照有利于花芽形成、开花结果,强光的照射可使植物花色艳丽。 10、长日照植物包括小麦、油菜、萝卜、白菜、甘蓝;短日照植物有水稻、玉米、棉花、甘薯、菊花、甘蔗;中间性植物有四季豆、番茄、黄瓜等。木本植物对光周期的反应不如草本植物敏感。 11、长日照植物北种南引需要选择早熟品种,南种北引需要选晚熟品种;短日照植物北种南引需选择晚熟品种,南种北引需选择早熟品种。 12、喜光植物有银杏、梅花、向日葵、玉米、谷子、芝麻、花生、棉花;阴生植物有人参、吊兰;耐阴植物有大豆、豌豆、绿豆、红小豆、桧柏、君迁子。 13、植物幼年阶段比较耐阴;湿热条件下耐阴能力强;肥沃土壤植物耐阴能力较强。 14、光能利用率的原因:光的漏射、反射和投射的损失;受光饱和现象的限制;环境条件及作物本身生理状况的影响。 15提高光能利用率途径:选育光能利用率高的品种;合理密植;间套复种;加强田间管理。 16、影响土壤温度变化的外因有纬度、海拔高度、地形和地表覆盖。 17、在正常条件下,一日内土壤表层最高温度出现在13点左右,最低温度出现在日出之前。不同土壤深度,土壤温度日变化的幅度不同.一般情况下,表层土壤的日变温幅度最大,随土层加深,土壤的日变温幅度逐渐减小,在80—100cm深土层日变温幅度为零。 18、一年中,土壤表层月平均最高值出现在7—8月;最低值出现在1—2月份。 19、一天中,气温(离地面高测定)的最高温度出现在下午2—3时,最低温度一般出现在日出请的时间段。 20、一年中,月平均气温最高温度一般出现在7—8月;月最低温度一般出现1—2月。 21、气温随高度的增加而降低。离地面越远,温度就越低。

苏教版 有机化学基础知识总结

有机化学基础 一、化石燃料的组成 1、天然气:是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。 2、石油:是一种粘稠的、深褐色液体。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,同时含有少量的s, o, N 。 3、煤:由有机化合物和无机物组成,,含量最多的是C ,其次是H 和O ,别外还有少量S,P ,N 二、有机物概述 1.什么叫有机化合物? 2.怎样区分有机物和无机物? 有机物的定义:含碳化合物。CO 、CO 2、H 2CO 3及其盐、氢氰酸(HCN )及其盐、硫氰酸(HSCN ) 、氰酸(HCNO )及其盐、金属碳化物等除外。 有机物的特性:容易燃烧;容易碳化; 受热易分解;化学反应慢、复杂;一般难溶于水。 从化学的角度来看又怎样区分的机物和无机物呢? 组成元素:C 、H 、O N 、P 、S 、卤素等 有机物种类繁多。(2000多万种) 一、按碳的骨架分类: 有机化合物 链状化合物 脂肪 环状化合物 脂环化合物 化合物 芳香化合物 1.链状化合物 这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状。(因其最初是在脂肪中发现的,所以又叫脂肪族化合物。)如: 正丁烷 正丁醇 2.环状化合物 这类化合物分子中含有由碳原子组成的环状结构。它又可分为两类: (1)脂环化合物:是一类性质和脂肪族化合物相似的碳环化合物。如: 环戊烷 环己醇 (2)芳香化合物:是分子中含有苯环的化合物。如: 苯 萘 三、烷烃 1、甲烷 1)化学式CH 4,是最简单的烃,正四面体结构,四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是一无色无味气体,在相同条件下,其密度比空气小,难溶于水。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。 2)甲烷主要是作为燃料,如天然气和煤气,广泛应用于民用和工业中。作为化工原料,可以用来生产乙炔 、氢 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3CH 2CH 2CH 2OH OH

选修5有机化学重要知识点总结

高二化学选修5《有机化学基础》知识点整理一、重要的物理性质 1.有机物的溶解性 (1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。 (2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。 (3)具有特殊溶解性的: ①乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇 来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。 ②苯酚:室温下,在水中的溶解度是9.3g(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高 于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。 ③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发 出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。 ④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体 ..。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。 ⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。 *⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。 2.有机物的密度 (1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯(包括油脂) (2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝

苏教版高二化学选修5《有机化学基础》全册综合测试题(含答案解析)

绝密★启用前 苏教版高二化学选修5《有机化学基础》全册综合测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。 第Ⅰ卷 一、单选题(共15小题,每小题3.0分,共45分) 1.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是( ) A. CH2=CH-CN B. CH2=CH-CH=CH2 C. D. 2.下列物质能与银氨溶液反应产生银镜的是() A.丙酮 B.丙醛 C.乙二醇 D.苯酚 3.下列叙述中,正确的是() ①能发生酯化反应的酸一定是羧酸②油脂水解后得到的醇都是丙三醇③天然蛋白质水解的最后产物是α﹣氨基酸④淀粉、纤维素、油脂都是高分子化合物 A.只有③ B.②③ C.①③ D.①④ 4.实验室进行下列实验,在选择实验装置时应当考虑冷凝回流装置的是() A.葡萄糖与银氨溶液共热制银镜 B.用蒸馏烧瓶从石油中提取汽油 C.苯与浓硝酸、浓硫酸共热制硝基苯 D.乙醇、丁酸与浓硫酸共热制丁酸乙酯 5.下列有关糖类、脂肪和蛋白质的叙述正确的是() A.糖类都能表示为C m(H2O)n

B.糖类和脂肪都是储能物质 C.脂肪由脂肪酸和甘油构成,所以脂肪是一种高分子化合物 D.糖类、脂肪和蛋白质都能氧化分解释放能量供给生物利用 6.下列说法中错误的是() ①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物 ④互为同系物的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质相似。 A.①②③ B.②③ C.③④ D.①②③④ 7.下列说法中,正确的是() A.凡是能发生银镜反应的物质一定是醛或羧酸中的甲酸 B.异丙醇催化氧化后生成丙醛 C.在酯化反应中,醇提供羟基中的氢原子 D.饱和二元醇的组成符合C n H2n+2O2(n≥1) 8.有一种叫苯酚的有机物,其试剂瓶上有如下标识,此标识的含义是() A.自燃物、腐蚀性 B.腐蚀性、有毒 C.爆炸性、腐蚀性 D.氧化剂、有毒 9.下列关于这种燃料说法正确的是() A.常温常压下为液体 B.与1-丁烯互为同分异构体 C.分子中所有原子共平面,一氯代物有5种 D. 1 mol这种燃料完全燃烧需5 mol氧气 10.某石油化工产品X的转化关系如图,下列判断不正确的是()

人教版选修五有机化学基础习题完整版

人教版选修五有机化学 基础习题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共48分) 1、居室空气污染的主要来源之一是人们使用的装饰材料、胶合板、内墙涂料会释放出一种刺激性气味气体。该气体是( ) A.甲烷B.氨气C.甲醛 D.二氧化硫 2、下列分子式只能表示一种物质的是( ) A.C 3H 7 Cl B.CH 2 Cl 2 C.C 2 H 6 O D.C 2 H 4 O 2 3、结构简式为的物质不能发生的反应是( ) A.加成反应 B.水解反应 C.消去反应 D.氧化反应 4、有机物A和B只由C、H、O中二种或三种元素组成,相等物质的量的A和B 完全燃烧时,消耗氧气的物质的量相等,则A和B的相对分子质量的差值不可能为 (其中n为正整数)( ) A.0 B.14n C.18n D.44n 5、下列每组中各有3对物质,它们都能用分液漏斗分离的是( ) ①乙酸乙酯和水、乙醇和水、苯酚和水 ②二溴乙烷和水、溴苯和水、硝基苯和水 ③甘油和水、乙醛和水、乙酸和乙醇 ④油酸和水、甲苯和水、已烷和水 A.④ B.② C.①③ D.②④ 6、有机物A的结构简式如右, 下列有关A的性质叙述中,不正确的是 ( ) A. A与金属钠完全反应时,两者物质的量之比为1:3 B. A与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比为1:3 C. A能与碳酸钠溶液反应 D. A既能与羧酸反应,又能与醇反应 7、下列各组有机物,只.需.加入一种试剂就可以鉴别(必要时可加热)的是( ) A.甲苯、丙醇、四氯甲烷 B.辛烷、环己烷、氯乙烷 C.丙醛、乙酸、甲酸乙酯 D.乙烯、丙烯、1,3─丁二烯

最新高中有机化学基础(选修)知识点归纳

高中有机化学基础 第一节 有机化合物 考点1 有机物的分类与结构 1.有机物的分类 (1)根据元素组成分类。 有机化合物??? ?? 烃:烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物等 烃的衍生物:卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等 (2)根据碳骨架分类 (3)按官能团分类 ①烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的有机化合物。 ②官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。 ③有机物主要类别、官能团

2.有机物的结构 (1)有机化合物中碳原子的成键特点 (2)有机物的同分异构现象 a.同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异的现象。 b.同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 (3)同系物 考点2 有机物的命名 1.烷烃的习惯命名法

2.烷烃系统命名三步骤 命名为2,3,4-三甲基-6-乙基辛烷。 3.其他链状有机物的命名 (1)选主链——选择含有官能团在内(或连接官能团)的最长的碳链为主链。 (2)编序号——从距离官能团最近的一端开始编号。 (3)写名称——把取代基、官能团和支链位置用阿拉伯数字标明,写出有机物的名称。 如命名为4-甲基-1-戊炔; 命名为3-甲基-3-_戊醇。 4.苯的同系物的命名 (1)以苯环作为母体,其他基团作为取代基。如果苯分子中两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯,有三种同分异构体,可分别用邻、间、对表示。 (2)系统命名时,将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次给另一个甲基编号。如

考点3 研究有机化合物的一般步骤和方法 1.研究有机化合物的基本步骤 2.分离、提纯有机化合物的常用方法 适用对象要求 蒸馏 常用于分离、提纯液态有 机物 ①该有机物热稳定性较强 ②该有机物与杂质的沸点相差较大 重结晶 常用于分离、提纯固态有 机物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大 ②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受 温度影响较大 ①常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 ②液-液萃取:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。 ③固-液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。 3.有机物分子式的确定 (1)元素分析 (2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。 4.分子结构的鉴定 (1)化学方法:利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。 (2)物理方法 ①红外光谱 分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团吸收频率不同,

人教版高中化学选修 有机化学基础知识点

有机化学基础第一章认识有机化合物 第一节有机化合物的分类 第二节有机化合物的结构特点 第三节有机化合物的命名 第四节研究有机化合物的一般步骤和方法 归纳与整理复习题 第二章烃和卤代烃 第一节脂肪烃 第二节芳香烃 第三节卤代烃 归纳与整理复习题 第三章烃的含氧衍生物 第一节醇酚 第二节醛 第三节羧酸酯 第四节有机合成 归纳与整理复习题 第四章生命中的基础有机化学物质 第一节油脂 第二节糖类 第三节蛋白质和核酸 归纳与整理复习题 第五章进入合成有机高分子化合物的时代 第一节合成高分子化合物的基本方法 第二节应用广泛的高分子材料 第三节功能高分子材料 归纳与整理复习题 结束语——有机化学与可持续发展 高二化学选修5《有机化学基础》知识点整理 2010-2-26 一、重要的物理性质 1.有机物的溶解性 (1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。 (2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。

(3)具有特殊溶解性的: ① 乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇 来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。 ② 苯酚:室温下,在水中的溶解度是9.3g(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高 于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。 ③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发 出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。 。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体 .. 度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。 ⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。 *⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。 2.有机物的密度 (1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯(包括油脂) (2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯 3.有机物的状态[常温常压(1个大气压、20℃左右)] (1)气态: ① 烃类:一般N(C)≤4的各类烃注意:新戊烷[C(CH3)4]亦为气态 ② 衍生物类: 一氯甲烷(CH3Cl,沸点为-24.2℃) 氟里昂(CCl2F2,沸点为-29.8℃) 氯乙烯(CH2==CHCl,沸点为-13.9℃)

有机化合物波谱解析教案

《有机化合物波谱解析》教案 一、前言 《有机化合物波谱解析》是应用四种谱学方法(紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱)研究和鉴定有机化合物结构相关知识的一门课程。 本课程要求学生掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。了解光谱学发展的最新动态和技术。 理论课授课36学时。 教材选用常建华主编《有机化合物波谱分析》(第三版),科学2011年出版教学目的 1.掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。 2.熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。 3.了解光谱学发展的最新动态和技术。 三、教学重点和难点 1.教学重点 (1).红外、紫外光谱的解析方法。 (2).质谱的解析方法。 (3).1H-NMR、13C-NMR的解析方法。 2.教学难点 (1).四种谱学的原理和规律。 (2).四种光谱学的综合解析。 四、教学方法与手段 1.教学方法 能采用启发式,谈话式、讨论式等一些先进教学方法。并能采取灵活多样的方式教学,注重创新能力培养。全部课程实现了多媒体教学。 2.教学手段 采用多媒体、幻灯、实物投影、分子模型模拟等辅助教学手段。 五、教学容与要求 第一章紫外光谱(第1-2节)课时安排:2学时 [基本容] 介绍课程性质,阐述波谱分析课程,了解其功能和作用,介绍波谱中各种技术在有机化合物监测分析中的角色,充分阐述多谱技术的联合应用的功能和价值。 [基本要求] 熟悉:波谱技术在有机化合物结构检测与分析,尤其是立体结构鉴定中的主要应用。 了解:常规化学检测技术的特点,波谱技术的优缺点。

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