有机化合物波谱分析有机化合物波谱分析spectral analysis of organic compounds有机波谱绪论 学学习习有机波有机波谱谱学的意学的意义义由于波由于波谱谱法的法的应应用，大大用，大大缩缩短了复短了复杂杂化合物化合物结结构构测测定的定的时时间间，也使，也使许许多多过过去去难难以解决的以解决的问题问题，如生命科学中蛋白，如生命科学中蛋白质质、核酸、多糖的核酸、多糖的结结构构测测定等迎刃而解，促定等迎刃而解，促进进了学科的了学科的发发展。展。目前，波目前，波谱谱法已迅速渗透到生物化学、植物化学、法已迅速渗透到生物化学、植物化学、药药物学、物学、医学、医学、农业农业、商、商业业等各个研究等各个研究领领域，在科学研究和国民域，在科学研究和国民经经济济各个部各个部门门得到广泛得到广泛应应用。用。因此，波因此，波谱谱法也成法也成为为从事化学及相关学科的科技人从事化学及相关学科的科技人员员必必须须掌握的基本技能。在国内外各掌握的基本技能。在国内外各类类高等学校中，高等学校中，波波波波谱谱谱谱学已成学已成学已成学已成为为为为化学及与化学有关化学及与化学有关化学及与化学有关化学及与化学有关专业专业专业专业的本科生的的本科生的的本科生的的本科生的选选选选修以及研究生的必修以及研究生的必修以及研究生的必修以及研究生的必修修修修课课课课程程程程。有机波谱绪论问题一问题一波谱解析波谱解析课程的主要内容有哪些？课程的主要内容有哪些？为什么要学习为什么要学习波谱解析波谱解析课程？课程？波谱解析波谱解析课程基本要求？课程基本要求？问题二问题二问题三问题三有机波谱绪论问题一问题一 : :波谱解析波谱解析课程的主要内容有哪些？课程的主要内容有哪些？ 第一章：第一章：紫外光谱紫外光谱（Ultraviolet Absorption Spectra）第三章：第三章：核磁共振谱核磁共振谱（Nuclear Magnetic Resonance Spectra）第五章：第五章：质谱质谱(Mass Spectra)第二章：红外光谱（第二章：红外光谱（Infrared Spectra ）第七章：综合解析第七章：综合解析有机波谱绪论1. 紫外紫外-可见光谱可见光谱（Ultraviolet-visible Absorption Spectra）是一种电子吸收光谱，它测量的是分子中电子从基态向激发态跃迁的能量和概率。一般有机药物分子中典型的电子跃迁都是从最高占用轨道或非键轨道向最低未占轨道的跃迁，尤其对一些共轭体系，可获得相关的结构信息。有机波谱绪论U-3010型型 紫外紫外-可见分光光谱仪可见分光光谱仪有机波谱绪论2.红外光谱红外光谱（Infrared Spectra ）红外光谱源于分子内基团的振动吸收，可以提供有机分子结构以及对称性的大量信息。一些功能基的振动吸收总在确定的波数区间出现其特征吸收，而不会因含该功能基的分子变化而变化（如：羰基红外吸收总在1700cm-1左右出现）。所以红外光谱特别适用于分子中功能基的鉴定。有机波谱绪论VECTORTM 22型型 傅立叶红外光谱仪傅立叶红外光谱仪有机波谱绪论3.核磁共振谱核磁共振谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectra）常用氢谱和碳谱，目前为有机分子结构解析的最常用有力手段。通过化学位移值、裂分状况和偶合常数的分析得到分子中原子之间的连接方式以及相对的空间位置。在很多情况下采用不同的NMR方法组合基本可以解决结构的解析问题。有机波谱绪论Bruker 300 MHz 超导核磁共振仪超导核磁共振仪超导磁体超导磁体计算机控制部分计算机控制部分有机波谱绪论4.质谱质谱(Mass Spectra) 在气相条件下被电子轰击后，可产生分子离子以及碎片离子，可以得到分子量、分子组成的信息。通过对碎片裂解方式的解析可以对分子结构进行确证。NMR和MS相结合，基本可以解决大多数的分子结构的解析，是目前应用最多的两种谱学方法。有机波谱绪论质谱仪质谱仪LCQTM MSn型型电喷雾质谱仪电喷雾质谱仪VG ZAB-HS型质谱仪型质谱仪(GC-MS)有机波谱绪论紫外紫外-可见光谱图可见光谱图红外光谱图红外光谱图有机波谱绪论核磁共振氢谱图核磁共振氢谱图质谱图质谱图有机波谱绪论n按照现在化学研究的指导原则，凡是合成合成、半合成药物半合成药物或者是由天然产物中提取的单体天然产物中提取的单体或组分中的主要组分组分中的主要组分，都必须确证其化学结构。n确证结构的方法，除延用经典的理化分析和元素分析（若使用高分辨质谱则可免做元素分析）方法外，还要有目前国内外普遍使用的红外、紫外、核磁和质谱，必要时还应增加其他方法，如圆二色散（CD）、X光衍射（粉末、单晶）、热分析等。问题二：为什么要学习问题二：为什么要学习波谱解析波谱解析课程？课程？有机波谱绪论有机样品分析的一般过程有机样品分析的一般过程1. 采样：天然、人工制备样品采样：天然、人工制备样品2. 样品分离纯化及成分分析：样品分离纯化及成分分析：n分离纯化：洗涤、萃取、蒸馏、色谱、电泳等分离纯化：洗涤、萃取、蒸馏、色谱、电泳等n初步鉴定：元素分析、物理常数测定、性质测初步鉴定：元素分析、物理常数测定、性质测定定3. 分子式确定：分子式确定：MS及其它测定方法及其它测定方法4. 结构确定：化学方法或波谱方法结构确定：化学方法或波谱方法有机波谱绪论 过去，主要依靠化学方法进行有机化过去，主要依靠化学方法进行有机化合物的结构测定合物的结构测定, , 其缺点是：其缺点是：费时、费力、费时、费力、费钱，费钱，需要的样品量大。例如：鸦片中吗需要的样品量大。例如：鸦片中吗啡碱结构的测定，从啡碱结构的测定，从18051805年开始研究，直年开始研究，直至至19521952年才完全阐明，年才完全阐明，历时历时147147年年。有机波谱绪论波谱分析法特点波谱分析法特点n仪器昂贵，操作复杂仪器昂贵，操作复杂n要求样品纯度高要求样品纯度高n样品消耗量是微克级的，甚至更少样品消耗量是微克级的，甚至更少n结果准确、应用价值高结果准确、应用价值高n图谱解析困难图谱解析困难有机波谱绪论结构测定是认识、阐明药物微观物质世界的唯一途径和手段 结构测定是进行现代药物研究的最基础工作 现代结构测定是以几种光谱学手段为基础的综合运用“Indeed spectroscopy has during the past fifty years completely changed the daily work of chemists, biologists and biomedical scientists. Spectroscopic techniques became the most reliable and most efficient means for gaining insight into the molecular secrets of nature. They will certainly remain indispensable also for the future development of science and technology and will contribute to the wellbeing of mankind during the next millennium.” - Richard R. ErnstRichard R. Ernst有机波谱绪论（1）掌握每一种方法的）掌握每一种方法的基本原理基本原理基本原理基本原理；（2）掌握各种谱图的）掌握各种谱图的主要影响因素主要影响因素主要影响因素主要影响因素；（3）掌握每一类化合物的）掌握每一类化合物的谱图特征谱图特征谱图特征谱图特征；（4）掌握各种谱图的）掌握各种谱图的解析方法解析方法解析方法解析方法；（5）能对简单化合物进行谱图解析。）能对简单化合物进行谱图解析。问题三：问题三：波谱解析波谱解析课程的基本要求？课程的基本要求？有机波谱绪论参考文献：参考文献：有机化合物有机化合物结构构鉴定与有机波定与有机波谱学（第二版），宁永成，科学（第二版），宁永成，科学出版社，学出版社，2000光谱解析与有机结构鉴定光谱解析与有机结构鉴定，赵瑶光、孙祥玉编，合肥，赵瑶光、孙祥玉编，合肥，中国科学技术大学出版社中国科学技术大学出版社红外光谱在有机化学和药物化学中的应用红外光谱在有机化学和药物化学中的应用，谢品曦，北，谢品曦，北京，科学出版社，京，科学出版社，1987.11药物的波谱解析药物的波谱解析，彭师奇，北京医科大学，彭师奇，北京医科大学，1998有机光谱分析有机光谱分析（南药编），张正行，人民卫生出版社，（南药编），张正行，人民卫生出版社，1995有机波谱绪论