分子的测量与表征:何谓谱学?以及谱学的用途SpectroscopyGreek skopia"to see”Latin specere"to look at"分子式碳骨架“不饱和度”(环、多重键)官能团杂原子的存在立体化学关系结构鉴定结构确认反应机理研究BAA?→BAAb-C县国该反应的反应速率?你做了什么反应?通过光谱确定已知物质确定未知结构我想看看反应中间体你是否真的得到了B而不是C?确定样品的纯度这个怪异的天然产物是啥?Xiamen University2
Xiamen University 2 分子的测量与表征:何谓谱学?以及谱学的用途 结构确认 结构鉴定 反应机理研究 • 分子式 • 官能团 • 碳骨架 • 杂原子的存在 • “不饱和度”(环、多重键) • 立体化学关系 通过光谱确定已知物质 你是否真的得到了B而不是C? 确定样品的纯度 你做了什么反应? 确定未知结构 这个怪异的天然产物是啥? 该反应的反应速率? 我想看看反应中间体
电磁波谱能级差AE=hyh=6.626×10-34 J·s微波紫外缘红外可見光X射線伽馬射線辐射種類無線電10~-1010~210~1210~510~81030.5×10~6波長(m)infraredvisibleradio(sub)mmultravioletx-raymicrowavegamma-ray10m10cm0.3mm780nm380nm10nm0.01nm0.000001nm1mmwavelengthAfrequency (Hz)10201011101210141015101610191027107109energy (ev)10-810-510-310-21012105110100106109核过程核自旋转动跃迁振动跃迁电子跃迁X射线可见紫外核磁共振光谱红外光谱吸收光谱衍射Xiamen University3
Xiamen University 电磁波谱 3 能级差 ∆�=ℎ� ℎ=6.626×10-34 J·s 核自旋 转动跃迁 振动跃迁 电子跃迁 核过程 X 射线 衍射 可见紫外 吸收光谱 核磁共振光谱 红外光谱
X射线晶体学Diffractedx-raysX-raybeamCrystallinematerialCollimatortoX-ray sourcefocusbeamX-raydiffractionImagingsurfaceX-raydiffractionpattern大多数化合物中原子之间的间距与X射线的波长相IncidentplanewaveO当,两者都在1A(100pm)左右。结果,当一束X2d sin射线聚焦到单晶上时,光束会发生衍射。通过仔Constructiveinterferencewhenn2=2dsin0细分析这种衍射图,可以推断出晶体内原子的位置Bragg'sLaw这无疑是确定晶体材料结构的最强大的技术。Xiamen University
Xiamen University 4 X射线晶体学 大多数化合物中原子之间的间距与X射线的波长相 当,两者都在 1 Å (100 pm) 左右。 结果,当一束 X 射线聚焦到单晶上时,光束会发生衍射。 通过仔 细分析这种衍射图,可以推断出晶体内原子的位置。 这无疑是确定晶体材料结构的最强大的技术
X射线晶体学优缺点优点:》终极的结构信息》确定所有原子的位置缺点:-Mo需要高质量的晶体》有时很难确定氢原子的位置XiamenUniversity6
Xiamen University 5 优点: Ø 终极的结构信息 Ø 确定所有原子的位置 X射线晶体学优缺点 缺点: Ø 需要高质量的晶体 Ø 有时很难确定氢原子的位置
质谱这项技术有效地衡量了分子。样品被引入仪器,汽化和电离。通过利用磁场和电场将离子聚焦到探测器上,就有可能确定存在的离子的质量。结果非常准确,可以测量到于万分之一。XiamenUniversity6
Xiamen University 6 质谱 这项技术有效地衡量了分子。样品被引入仪器,汽化和电离。通过利用磁场 和电场将离子聚焦到探测器上,就有可能确定存在的离子的质量。结果非常 准确,可以测量到千万分之一