四大光譜，解密化合物結構

當我們要分析一個化合物的結構時，必不可少的我們會用到光譜學的技術和手段。事實上，作為光譜中最常見的四大有機波譜分析，已經成為分析化學中發展最快、應用最廣的領域之一。這四大光譜分別是紫外光譜UV-ultraviolet spectroscopy、紅外光譜IR-infrared spectroscopy、質譜MS-mass spectroscopy、核磁共振NMR-nuclear magnetic resonance。這4種光譜幫助我們分析分子間各種集聚態的結構構型和構象，并最終確定分子的結構。

四大光譜的聯系

我們都知道，保持物質物理化學特性的最小單位是分子，分子由原子構成，原子又包含了原子核和核外電子。這些微小單元在吸收特定電磁波的能量后，發生能級躍遷，從而產生不同的吸收波譜。

紅外光譜（IR）

紅外光譜是一種通過有機化合物分子振動能級變化的測定,來判斷化合物中特定官能團、環和雙鍵數目的吸收光譜。

觀察特征頻率區判斷光能團，觀察低于1600cm-1的指紋區，判斷基團的結合方式

紫外光譜（UV）

紫外光譜是最早應用來測定某些有機化合物分子結構的光譜，現廣泛用于有機化合物的結果解析和定量分析。通過分子中最外層價電子躍遷的測定，可以確定共軛體系的存在及共軛體系的基本情況。

橫坐標為該吸收峰的位置，縱坐標為它的吸收強度。整條吸收曲線表示化合物的紫外吸收情況

質譜（MS）

分離和記錄離子化的分子、原子、原子團的方法。由于在質譜儀中產生的分子離子帶一個單位正電荷，所以譜圖中的峰可以揭示碎片的質量，也就是該化合物的分子量。

橫坐標表示離子的質荷比（m/e），縱坐標表示離子的相對豐度。

質荷比（m/e）最大的峰稱為母峰，母峰的質荷比即為該化合物的分子量。

核磁共振（NMR）

在靜磁場中，具有磁矩的原子核存在著不同的能級。如果用某一特定頻率的電磁波來照射樣品，原子核產生能級躍遷，這就是核磁共振現象。

化學位移：當核外電子在磁場的作用下，會產生感應磁場，對外加磁場起屏蔽作用，這種屏蔽作用能使核實際感受到的磁場強度和固定磁場強度有偏差，這個偏差即為化學位移。

采用四甲基硅烷（TMS）為標準化合物，定義其化學位移為0，左邊的化學位移為正，右邊的為負。

核磁共振可以驗證化合物結構式的正確性，并提供分子二、三級結構信息。

包括13C-NMR:可以提供有機化合物C骨架信息；

1H-NMR:

根據峰的數目——相鄰基團的H原子數目；

積分面積——自身官能團H原子數目；

化學位移——某些質子所處的化學環境。

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