化學波譜分析實驗講義

1、波譜分析實驗實驗一 紫外吸收光譜用于芳香族化合物的鑒定（4學時）實驗二 有機化合物紅外光譜的測繪及結構分析（4學時）實驗三 紅外光譜法用于食品包裝塑料薄膜制品的辨別與分析（4學時）實驗四 Cu(II)與二甲亞砜配合物的制備與紅外光譜分析（6學時）實驗五 核磁共振實驗（乙酸乙酯和丙磺舒）（4學時）實驗六 2-甲基-2-丁烯的制備和波譜鑒定（12學時）實驗七 洗衣粉中表面活性劑的提取、鑒定和結構分析（10學時）實驗八 氣相色譜-質譜聯用實驗（93號汽油）（4學時）實驗九 阿斯匹林（乙酰水楊酸）的合成、純化和結構鑒定（16學時）實驗一 芳香族化合物的紫外光譜鑒定一、目的要求利用紫外吸收光譜進行芳香族

2、化合物的鑒定二、實驗原理紫外吸收光譜帶寬而平坦，數目不多。雖然不少化合物結構上懸殊很大，但只要分子中含有相同發(fā)色團，它們的吸收光譜的形狀就大體相似。因此，依靠紫外吸收光譜很難獨立解決化合物結構的問題。但紫外光譜對共軛體系的研究有獨特之處?？梢岳米贤夤庾V的經驗規(guī)則進行分子結構的推導驗證。利用紫外吸收光譜定性方法，是將未知化合物與已知純的樣品在相同的溶劑中，配制成相同濃度，在相同條件下，分別繪制它們的吸收光譜，比較兩者是否一致?；蛘呤菍⑽粗锏奈展庾V與標準譜圖比較。兩者光譜圖的 max和max相同，表明它們是同一有機化合物。在沒有紫外吸收的物質中檢查具有高吸收系數的雜質，也是紫外吸收光譜的重要

3、途徑之一。例如，乙醇在210nm沒有吸收，檢查乙醇中是否有苯雜質，只需看在256nm處有無苯的吸收峰。請同學們預習（1）芳香族化合物苯的有什么吸收帶，有什么特征吸收帶？ （2）什么是助色團？有哪些常見的助色團？苯環(huán)上若有助色團，會發(fā)生什么結果？為什么？三、儀器與試劑儀器 UV 110紫外可見分光光度計；石英比色皿一套。試劑 環(huán)己烷，乙醇四、實驗步驟1. 芳香族化合物的鑒定領取三個未知試樣，用1cm石英比色皿，以環(huán)己烷為參比溶液，在230 300nm范圍測繪吸收光譜。然后與標準譜圖比較，分別鑒定化合物。2. 乙醇中雜質苯的檢查用1cm石英比色皿，以環(huán)己烷為參比溶液，在230 300nm范圍測繪吸

4、收光譜。保存測量參數和吸收曲線，每小組打印一份譜圖，其他同學自己復印。五、數據處理1. 記錄未知化合物的吸收光譜條件和測量值，確定峰值波長，與標準譜圖比較，確定化合物的名稱。2. 記錄乙醇試樣的吸收光譜及實驗條件，根據吸收光譜確定是否有苯吸收峰。六、思考題1. 比較鄰組同學不同的實驗條件所得的結果，討論取樣波長間隔適宜的波長？2. 解釋未知試樣2、未知試樣3的吸收發(fā)生紅移的原因。3. 乙醇試樣中苯含量的多少對吸收光譜圖有何影響？4. 在檢測乙醇試樣中苯時，參比對其有何影響？實驗二 有機化合物紅外光譜的測繪及結構分析預習請看基礎化學實驗P357- 360實驗三 紅外光譜法用于食品包裝塑料薄膜制品

5、的辨別與分析一、實驗目的1. 了解采用紅外吸收光譜法對食品包裝塑料薄膜制品進行分析鑒別的原理。2. 通過標準圖譜比較，對其安全性能進行判斷。二、基本原理食品包裝保鮮膜按材質可分為聚乙烯( PE) 、聚氯乙烯( PVC) 和偏聚氯乙烯( PVDC)等。就材質而言，PE 和 PVDC 是安全的。其中 PVDC 主要用于火腿腸等熟食產品的包裝。目前在市場上所占份額則相對較小。消費者從市場上購買的用于冰箱及微波爐使用的保鮮膜常見的是 PE 和 PVC 保鮮膜，PVC 保鮮膜對人體存在潛在危害，一是 PVC 中殘留的氯乙烯單體過量的話(氯乙烯對人體的安全限量標準為小于 1 mg/ kg) ，對人體具有致

6、癌作用，危害人體健康 二是 PVC 保鮮膜為了增加黏性、透明度和彈性，在加工過程中常加入大量的增塑劑，主要品種為己二酸二(2,2乙基己基) 酯(DEHA)，含有 DEHA 的 PVC 保鮮膜與油脂接觸或在微波爐加熱的環(huán)境下，DEHA 容易釋放出來，并滲入食物中，對人體內分泌系統(tǒng)有很大破壞作用，會擾亂人體的激素代謝，引起人類多種疾病。一般地，可以采用燃燒法和紅外光譜法，燃燒法，費時，且?guī)砦廴竞臀ｋU；紅外法簡單，快捷。PE在2920cm-1和2 850 cm-1是亞甲基-CH2 的反對稱和對稱伸縮振動吸收, 1450 cm-1 為-CH2 的變形振動,720cm-1為-CH2 的面內搖擺振動。同

7、時，以2900cm-1沒有出現明顯的分叉峰可以判斷是否含有PVC，以及根據740 cm-1附近的伸縮振動峰，判斷是否含有毒性增塑劑DEHA 。三、操作步驟學生可以收集各種食品包裝塑料薄膜樣品，采集薄膜樣品的紅外光譜，與標準譜圖比對，也可以通過查閱相關文獻，判斷薄膜的類別和安全性。四、思考題1. 為什么食品包裝膜的安全性非常重要？2. 紅外光譜分析對薄膜樣品厚度有什么要求？實驗四 Cu(II)與二甲亞砜配合物的制備與紅外光譜分析一、實驗目的1了解配合物的制備原理及方法。2通過紅外光譜分析確定配合物中金屬與配體的成鍵方式。二、基本原理無水CuCl2 與二甲亞砜（DMSO，(CH3)2S=O）反應合

8、成配合物CuCl22DMSO，其反應式如下：CuCl2 + 2DMSO CuCl2.2DMSO在DMSO中，S=O鍵的正常紅外振動頻率為1050cm-1。當與金屬形成配合物時，金屬可通過O或S與DMSO成鍵。若S用孤對電子與金屬以MS=O 形式成鍵，則S=O 雙鍵增強，S=O 鍵的紅外振動頻率大于1050cm-1；若O用孤對電子與金屬以MO=S 形式成鍵，則S=O 雙鍵減弱，S=O 鍵的紅外振動頻率小于1050cm-1，因此可以通過紅外光譜分析確定配合物中金屬與配體的成鍵方式。補充理論知識：酸堿質子理論: 凡能給出H+的分子或離子為酸，凡能接受H+的分子或離子為堿。Lewis酸堿電子對理論:

9、凡能接受電子對的物質為酸；凡能給出電子對的物質為堿。酸堿反應的實質是形成了配位鍵。軟硬酸堿理論：在Lewis酸堿電子對理論基礎上提出的。該理論根據金屬離子對多種配體的親和性不同，把金屬離子分為兩類。一類是“硬”的金屬離子，稱為硬酸；另一類是軟的金屬離子，稱為軟酸。硬的金屬離子一般是半徑小，電荷高，如H+；Li+；Na+；K+；Be2+；Fe3+；Ti4+；Cr3+等，在與半徑小，變形性小，電負性高的陰離子（硬堿）相互作用時，如NH3;F-;H2O;OH-;O2-;CH3COO-;PO43-;SO42-;CO32-;ClO4-;NO3-;RO- 等，有較大的親和力，是以庫侖力（離子鍵）為主的作用

10、力。軟的金屬離子由于半徑大，本身又較大的變形性，如Ag+;Au+;Cd2+;Hg2+;Pd2+和Pt2+等，在與半徑大，變形性大，電負性小的陰離子（軟堿），如I-;S2-;CN-;SCN-;CO;H-;S2O32-;C2H4;RS-等，相互作用時，發(fā)生相互間的極化作用（*軟酸軟堿作用），這是一種以共價鍵為主的相互作用力。處于硬酸和軟酸之間稱為交界酸。如:Fe2+;Co2+;Ni2+;Cu2+;Zn2+;Pb2+;Sn2+;Sb3+;Cr2+;Bi3+等；處于硬堿軟堿之間稱為交界堿。如:N3-；Br-；NO2-；SO32-；N2等。軟硬酸堿（SHAB）的規(guī)則就是硬親硬，軟親軟，軟硬交界就不管（處

11、于中間）。三、主要儀器與藥品儀器：磁力攪拌器、錐形瓶、天平、抽濾裝置、紅外光譜儀試劑：無水CuCl2、二甲亞砜、無水乙醇四、操作步驟1制備配合物CuCl22DMSO準確稱取0.100.15g 范圍的CuCl2 于干燥的10mL 錐形瓶中，放入磁攪拌子，再加入1mL 無水乙醇，攪拌至全溶，再緩慢加入0.25mL DMSO，立即發(fā)生放熱反應，生成綠色沉淀，繼續(xù)攪拌10 分鐘，抽濾，以0.5mL 冷無水乙醇洗滌，干燥，稱量，測定熔點（156157C）。2測定紅外光譜用KBr壓片，在700-4000 范圍內記錄產品的紅外光譜。五、結果與討論1計算配合物的產率。2在測得的紅外光譜圖上標出主要的特征峰，確

12、定金屬Cu與配體DMSO的成鍵方式。六、思考題1寫出DMSO 的Lewis 結構式。2根據硬軟酸堿理論，預測當DMSO 與PtCl2、SnCl2、FeCl3、AuCl 結合時的成鍵方式。實驗五 核磁共振實驗一、實驗目的了解核磁共振儀的基本結構和工作原理，掌握有機化合物的氫譜解析方法，了解碳譜及二維譜的一些基本概念和應用。二、實驗原理：在靜磁場中，具有磁矩的原子核存在著不同的能級。此時，如運用某一特定頻率的電磁波來照射樣品，并使該電磁波滿足，原子核即可進行能級間的躍遷，這就是核磁共振。躍遷時，必須滿足選律m=1。所以產生核磁共振的條件為： 式中為電磁波頻率，其相應的圓頻率為為滿足發(fā)生核磁共振發(fā)生

13、的條件，有兩種方式：1） 固定靜磁場強度Bo，掃描電磁波頻率。2） 固定電磁波頻率，掃描靜磁場強度Bo。三、操作步驟本次實驗測定乙酸乙酯和丙磺舒的氫譜和碳譜。1. 配制樣品：取大約10mg樣品溶于CDCl3或DMSO中，倒入核磁試管內。2. 打開采樣窗口，將樣品放入磁體內。3. 勻場：反復調節(jié)Z1c和Z2c直至氘代信號為最大，再進行自動勻場。4. 設置采樣參數（1H譜和13C譜）5. 采集分析數據。6. 結果處理并對所得數據進行分析，主要內容為：化學位移，耦合常數，氫原子個數。四、思考題1. 核磁共振氫譜的耦合常數如何計算？2. 什么是馳豫過程，馳豫的兩種方式是什么？3. 解析丙磺舒的H譜。實

14、驗六 2-甲基-2-丁烯的制備和波譜鑒定一、實驗目的1掌握醇的消除反應的原理及烯烴的制備方法。2掌握分餾、分液漏斗、液體有機化合物的干燥及蒸餾的操作。3掌握產物用氣相色譜的檢測方法。二、基本原理烯烴的工業(yè)制備是石油的裂解，主要可以得到乙烯、丙烯、丁烯等。對于指定結構的烯烴，通常采用鹵代烴脫鹵化氫或醇脫水等方法來制備。醇在硫酸或磷酸等酸性催化劑存在下經加熱失去一分子水得到烯烴：醇脫水的反應比較復雜，制備的烯烴只限于一些低級的烯烴，如果制備高級的烯烴就會有很多的副反應發(fā)生，產率不高。醇在酸性條件下的脫水反應是經過碳正離子中間體進行的，如果結構允許可能存在結構重排。如果在Al2O3存在下脫水不發(fā)生重

15、排。當存在多種產物時，主要產物是（多取代的）穩(wěn)定烯烴（Saytzev烯烴）。不同結構的醇進行脫水反應活性順序是：叔醇仲醇伯醇，這與碳正離子穩(wěn)定性順序相一致。三、主要儀器與藥品叔戊醇15.0g(18mL，0.17mol)，濃硫酸9mL，無水硫酸鎂，10%氫氧化鈉溶液2305或其他型號的氣相色譜儀（配氫火焰離子化檢測器），毛細管色譜柱（固定相：SE-30，擔體：硅烷化白色擔體；0.3230M0.5m），FJ-2000色譜工作站，或其它型號的色譜工作站、積分儀或記錄儀，1uL微量進樣器，高純氮氣（載氣）和氫氣，2-甲基-2-丁烯標樣。四、實驗步驟12-甲基-2-丁烯的制備在100mL的圓底燒瓶中加入

16、18mL的水，在冰水冷卻下，邊振搖邊往燒瓶中慢慢加入9mL濃硫酸。待溶液冷卻后，邊冷卻邊加入15g叔戊醇，充分搖振使之混合均勻(1)。加入幾粒沸石，裝配蒸餾裝置，接收瓶浸在冷水中冷卻。將燒瓶在電熱套上小火緩慢加熱至沸，繼續(xù)以小火加熱，直至烴類完全蒸出為止。餾出液轉移至分液漏斗中，加入5mL10%氫氧化鈉溶液，洗滌一次，再用等體積的水洗滌。分出有機相，用12g無水氯化鈣干燥(2)。待溶液清亮透明后，濾入蒸餾瓶中，加入幾粒沸石后用水浴分餾(5)，收集40以前的餾分于一已稱重的小錐形瓶中。若蒸出產物渾濁，必須重新干燥后再蒸餾。產量78g。實驗時間約需6小時。五、結果與討論純2-甲基-2-丁烯的沸點為

17、38.5，折光率nD201.387，測定所合成2-甲基-2-丁烯的折光率，與文獻數相比較。六、注意事項1叔戊醇與硫酸溶液應充分混合，否則在加熱過程中會局部炭化。2水層應盡可能分離完全，否則將增加無水氯化鈣的用量，使產物更多的被干燥劑吸附而損失。這里用無水氯化鈣干燥較合適，因為它還可除去少量叔戊醇（醇與氯化鈣可生成配合物）。3產品是否清亮透明，是衡量產品是否合格的外觀標準。因此在蒸餾已干燥的產物時，所用蒸餾儀器應充分干燥。七、思考題1叔戊醇和硫酸溶液需充分混合，為什么？2寫出無水氯化鈣吸后的化學方程式，為什么蒸餾前一定要將它過濾掉？3某同學產品渾濁，為什么？如何避免？八、參考文獻王清廉，沈鳳嘉，

18、有機化學實驗 北京：高等教育出版社，1994年。九、附錄1. 2-甲基-2-丁烯的1HNMR 90MHz in CDCl3 :Assign. Shift(ppm)A 5.19B 1.68C 1.60D 1.56 2. 2-甲基-2-丁烯的IR: Liquid film 實驗七 洗衣粉中表面活性劑的提取、鑒定和結構分析（10學時）表面活性劑是一類非常重要的化工產品，它的應用幾乎滲透到所有技術經濟部門。世界上表面活性劑總產量的約 20用于洗滌劑工業(yè)，它是洗滌劑中主要活性成分之一，它的種類、含量直接影響洗滌劑的質量和成本。因此，本實驗旨在通過洗衣粉中表面活性劑的分析，使學生初步了解表面活性劑的分離、

19、分析方法。一、實驗目的 1學習液-固萃取法從固體試樣中分離表面活性劑。 2學習表面活性劑的離予型鑒定方法。 3學習用紅外光譜法和核磁共振法測定表而活性劑的結構。二、實驗原理 l表面活性劑的分離：洗衣粉除了以表面活性劑為主要成分外，還配加有三聚磷酸鈉、純堿、羧甲基纖維素等無機和有機助劑以增強去污能力，防止織物的再污染等。因此要將表面活性劑與洗衣粉屮的其他成分分離開來。通常采用的方法是液-固萃取法。可用索氏萃取器（Soxhlets extactor） 連續(xù)萃取，也可用回流方法萃取。萃取劑可視具體倩況選用95的乙醇、95的異丙醇、丙酮、氯仿或石油醚等。2表面活性劑的離子型鑒定：表面活性劑的品種繁多，

20、但按其在水中的離子形態(tài)可分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑兩大類。前者又可以分為陰離子型、陽離子型和兩性型三種。利用表面活性劑的離子型鑒別方法快速、 簡便地確定試祥的離子類型，有利于限定范圍，指示分離、分析方向。 確定表面活性劑的離子型的方法很多，在此介紹最常用的酸性亞甲基藍試驗。染料亞甲基藍溶于水而不溶于氯仿，它能與陰離子表面活性劑反應形成可溶于氯仿的藍色絡合物，從而使藍色從水相轉移到氯仿相。本法可以鑒定除皂類之外的其他廣譜陰離子表面活性劑。非離子型表面活性劑不能使藍色轉移，但會使水相發(fā)生乳化；陽離子表面活性劑雖然也不能使藍色從水相轉移到氯仿相，但利用陰、陽離子表面活性劑的相互作用，可

21、以用間接法鑒定。 3波譜分析法鑒定表面活性劑的結構：紅外光譜、紫外光譜、核磁共振譜和質譜是有機化合物結構分析的主要工具。 在表面活性劑的鑒定中，紅外吸收光譜的作用尤為重要。這是因為表面活性劑中的主要官能團均在紅外光譜中產生特征吸收，據此可以確定其類型，進一步借助于紅外標準譜圖可以確定其結構。表面活性劑的疏水基團通常有一個長鏈的烷基，該烷基的碳數不是單一的，而是具有一定分布的同系物。該烷基的碳數多少和分布的狀況影響表面活性劑的性能。用紅外光譜很難獲得這方面的信息，而核磁共振譜測定比較有效。因為核磁共振氫譜中積分曲線高度比代表了分子中不同類型的氫原子數目之比，所以可用來測定表面活性劑疏水基團中碳鏈

22、的平均長度。三、實驗裝置和儀器設備 1回流裝置 2蒸餾裝置 3紅外光譜儀 4核磁共振譜儀四、試劑和器材試劑：95%乙醇，無水乙醇，四氯化碳，四甲基硅烷，亞甲基藍試劑，氯仿，陰、陽離子和非離子表面活性劑對照液器材：100ml燒瓶2個，25ml燒杯2個，5ml帶塞小試管2支，冷凝管，蒸餾頭，接受管，沸石，水浴，研缽，天平等五、實驗步驟 1.表面活性劑的分離：（1）取一定量的洗衣粉試祥于研缽屮研細。然后稱取2g放入100ml燒瓶屮，加入30ml乙醇。裝好回流裝置，打開冷卻水，用水浴加熱，保持乙醇回流15分鐘。（2）撤去水浴。在冷卻后取下燒瓶，靜置幾分鐘。待上層液體澄清后，將上層提取的清液轉移到l00

23、mL燒瓶中（小心傾倒或用滴管吸出）。（3）重新加入20mL95的乙醇，重復上述回流和分離操作，兩次提取液合并。（4）在合并的提取液屮放人幾粒沸石，搭裝好蒸餾裝置。用水浴加熱，將提取液中的乙醇蒸出，直至燒瓶中殘余12ml為止。（5）將燒瓶屮的蒸餾殘余物定量轉移到干燥并已稱量過的25mL的燒杯屮。（6）將小燒杯置于紅外燈下，烘去乙醇。 稱量并計算表面活性劑的百分含量。計算公式如下： 洗衣粉中表面活性劑的含量=(W1-W2)/Q1OO% 其屮 Q稱取的洗衣粉的量(g)； Wl空燒杯的重量(g)， W2-裝有表面活性劑的燒杯重量(g)。 2表面活性劑的離子型鑒定（考慮到氯仿的毒性，5-8人做一組） （

24、1）已知試祥的鑒定: 陰離子表面活性劑的鑒定: 取亞甲基藍溶液和氯仿各約lmL，置于一帶塞的試管中，劇烈振蕩，然后放置分層，氯仿層無色。將濃度約1的陰離子表面活性劑試樣逐滴加入其中，每加一滴劇烈振蕩試管后靜置分層，觀察并記錄現象，直至水相層無色，氯仿層呈深藍色。 陽離子表面活性劑的鑒定： 在上述試驗的試管中，逐滴加入陽離于表面活性劑（濃度約1），每加一滴劇烈振蕩試管后靜置分層，觀察并記錄兩相的顏色變化，直至氯仿層的藍色重新全部轉移到水相。 非離子表面活性劑的鑒定： 另取一帶塞的試管，依次加入亞甲基藍溶液和氯訪各約lmL，劇烈振蕩，然后放置分層，氯仿層無色。將濃度約 1的非離于表面活性劑試樣逐滴

25、加入其中，每加一滴劇烈振蕩試管后靜置分層，觀察并記錄兩相顏色和狀態(tài)的變化。 （2）未知試樣的鑒定： 取少許從洗衣粉中提取的表面活性劑，溶于23mL蒸餾水中，按上述辦法進行鑒定和判別其離子類型。 取適量（約10 mg）洗衣粉溶于 5mL蒸餾水中作為試樣，重復上述操作，觀察和記錄現象。以考察洗衣粉中的其它助劑對此鑒定是否有干擾。 3表面活性劑的結構鑒定（1）紅外光譜測定 按照所用紅外光譜儀的操作規(guī)程打開和調試好儀器。用液膜法制樣測定其紅外光譜。在譜圖上標出主要吸收峰的歸屬。制樣方法：用幾滴無水乙醇將小燒杯中的試樣（提取物）溶解，將試樣的濃溶液滴在打磨透明的溴化鉀鹽片上，置于紅外燈下烘去乙醇。（2）

26、核磁共振氫譜的測定：按照所使用的核磁共振儀的操作規(guī)程調試好儀器，并測1HNMR譜。配制樣品的方法：在烘去溶劑的試樣（提取物）中加入約1ml的四氯化碳，攪拌使其充分的溶解。小心將溶液轉移到核磁樣品管（直徑為5mm）中，溶液高度約為 30mm，然后滴加23滴TMS（四甲基硅烷）的四氯化碳溶液。蓋好蓋子，振蕩，使其混合均勻。（3）譜圖解析紅外吸收峰的歸屬峰號峰位置(cm-1)峰強度*對應官能團123*峰強度可用符號表示：s一強，m一中強，w一弱。核磁共振譜信息峰號化學位移(ppm)積分線高度質子數偶合裂分結構信息123根據已確定的離子類型以及紅外，核磁譜圖提供的信息，通過查閱資料推測其可能結構，然后

27、查閱紅外標準譜圖驗證。六、思考題1為什么用回流法進行液-固萃取時，燒瓶內可不加沸石？蒸餾時是否也可以不加沸石？2. 本實驗中，紅外光譜制樣時為什么要用無水乙醇作溶劑？用95的乙醇行不行？3在核磁共振氫譜的測定中，加四甲基硅烷門（TMS）的作用是什么？附錄 常見表面活性劑的紅外特征吸收表面活性劑由疏水基和親水基兩大部分組成，它們的類刑和結構決定表面活性劑的性質。大部分表面活性劑的疏水基是碳氫基團，主要有以下三類：1. 脂肪族碳氫鏈（飽和或不飽和），通常是C18C18。2. 芳香族烴基（單環(huán)或多環(huán)）。3. 烷基芳烴基（如烷基苯類）。親水基的種類很多，主要由它們決定表面活性劑的種類，以下兩張表分別列

28、出表面活性劑中常見的親水基團及其在紅外光譜中的特征吸收帶： 表一 表面活性劑中常見的親水基團親水基的類型親水基團陰離子型羧酸鹽-COOM+，磺酸鹽-SO3M+，硫酸酯鹽-OSO3M+，磷酸酯鹽-PO32M2+，乙醇胺類*M主要是Na+，K+，NH4+陽離子型伯、仲、叔胺鹽，季胺鹽RnH4-nA（n:14）砒啶鹽兩性型氨基酸，甜菜堿非離子型聚乙二醇（或稱聚氧乙烯醚）-(C2H4O)nH多元醇（如甘油，丙二醇，山梨糖醇，氨基醇等）表二 表面活性劑中常見親水基團的紅外吸收帶基團振動形式吸收帶（cm-1）-COOvasvs16101540 b.s14701370 b.m-s-SO3vasvs11901

29、180 b.v.s10601030 b.m-s-OSO3vasvs12701220 b.v.s11001060 b.m-s-OPO3vP=OvPOC12501220 b.s10601030 b.v.s伯胺vNHNH29402700 b.s16101560 sh.s仲胺vNHNH29402700 b.s16101500 sh.m-w-(C2H4O)nvCO11501190 b.s多元醇vOH34503300 b.m-s符號說明：vas 不對稱伸縮振動；vs 對稱伸縮振動；彎曲振動；吸收峰形狀，強度：b寬，sh尖銳，v.s非常強，s強，m中等，w弱。實驗八 氣相色譜-質譜聯用實驗（4學時）一、實驗

30、目的了解有機質譜的基本原理及基本構成，了解GC/MS方法的基本原理和應用，掌握譜圖解析的基本方法。二、實驗原理氣態(tài)的樣品分子在離子源里經70eV高速電子流轟擊后，產生的帶電粒子，再經離子源里的靜電透鏡聚焦，施以高電原，使離子獲得一定的加速度后，直接射入分析室，在分析室里，帶電粒子通過橫磁場按質量不同，發(fā)生偏轉，使不同質量的離子分開。帶電粒子在電場作用下：eV=mv2e電荷，V加速電壓，m粒子質量，v運動速度，帶電粒子在磁場里受到洛倫磁力而發(fā)生偏轉，作圓弧運動，Hev=H磁場強度，r 圓周半徑。將上兩式合并，消去速度v，得到：這就是質譜分析原理的基本式，叫做質譜公式。當使用永久磁鐵時，H為固定值

31、，r是分析室管道半徑，也是一個定值，改變V，可獲得不同質量（m）的譜線。這就是電場掃描儀器的工作原理。當V為固定值時，改變磁場強度H，可獲得磁場掃描的譜線：這就是磁場掃描儀器的工作原理。三、操作步驟本實驗對93#汽油進行組分測定。1. 熟悉軟件界面、了解儀器基本性能、真空指標、調諧參數。2. 設置分析方法，包括色譜方法和質譜的方法。掃描參數。3. 進樣并采集分析數據。4. 對得到的數據文件進行分析，包括譜圖解析、庫檢索，定性、定量分析數據的獲得。四、思考題1. GC/MS與普通氣相色譜最大的區(qū)別是什么？2. GC/MS為什么要用He氣作載氣，而不能使用N2氣？3. GC/MS為什么必須在高真空

32、下工作？4. 試解析苯甲酸丙酯的質譜圖。實驗九 阿斯匹林（乙酰水楊酸）的合成、純化和結構鑒定（16學時）一實驗目的1 了解阿斯匹林制備的原理和方法，加深對?；磻睦斫?；2 掌握抽濾、重結晶等基本操作；3 熟悉紫外光譜、紅外光譜、核磁共振氫譜和質譜的相關試驗操作，掌握綜合譜圖解析有機化合物結構的方法與技巧；二 實驗原理阿斯匹林(Aspirin)，學名乙酰水楊酸，是一種廣泛使用的具解熱、鎮(zhèn)痛、治療感冒、預防心血管疾病等多種療效的藥物。它的合成已經有數百年的歷史了，早在18世紀，人們就開始從柳樹皮中提取水楊酸，并發(fā)現它有止痛、退熱和抗炎的作用。到19世紀末，研究者終于成功合成了可以替代水楊酸的有

33、效藥物乙酰水楊酸。由于它價格低廉、療效顯著，且防治疾病范圍廣，因此至今仍被廣泛使用。水楊酸(鄰羥基苯甲酸)是一個具有酚羥基和羧基雙官能團化合物，能進行兩種不同的酯化反應。當與乙酸酐作用時，可以得到乙酰水楊酸，即阿斯匹林；如與過量的甲醇反應，則生成水楊酸甲酯，它是第一個作為冬青樹的香味成分被發(fā)現的，因此也稱冬青油。本實驗將進行前一種乙酰化反應：除了主反應，水楊酸在酸存在下還會發(fā)生縮聚，因此還有少量聚合物的副反應產物產生：該聚合物不溶于NaHCO3溶液，而阿斯匹林可與NaHCO3生成可溶性鈉鹽，可借此將聚合物與阿斯匹林分離。 三 實驗儀器與試劑儀器：電子天平，圓底燒瓶（100mL），燒杯（250m

34、L），錐形瓶（100mL），移液管（5mL），表面皿，玻璃棒，減壓抽濾裝置，冰浴裝置，熔點測試裝置，紫外可見分光光度計，紅外光譜儀，核磁共振波譜儀，質譜儀。試劑：2g（0.014mol）水楊酸，5.4g（0.05mol）乙酸酐，飽和碳酸氫鈉水溶液（25 mL），1%三氯化鐵溶液，乙酸乙酯，濃硫酸，濃鹽酸，水楊酸（A.R），碳酸鈉（C.P）。四. 實驗步驟在100mL 錐形瓶中加入2g 水楊酸、5mL 乙酸酐（1）和5 滴濃硫酸，旋搖錐形瓶使水楊酸全部溶解后，在水浴上加熱5-10min，控制浴溫在85-90，冷至室溫，即有乙酰水楊酸結晶析出。如不結晶，可用玻棒摩擦瓶壁并將反應物置于冰水中冷卻使結晶產生。加入50mL水，將混合物繼續(xù)在冰水浴中冷卻使結晶完全。減壓過濾，用濾液反復淋洗錐形瓶，直至所有晶體被收集到布氏漏斗。每次用少量冷水洗滌結晶幾次，繼續(xù)抽吸將溶劑盡量抽干。粗產物轉移至表面皿上，在空氣中風干，稱重，粗產物約1.8g。將粗產物轉移至150mL 燒杯中，在攪拌下加入25