化學研究有機化合物的一般步驟

化學研究有機化合物的一般步驟第1頁/共24頁4.2有機物分子式與結構式的確定有機物（純凈）確定分子式？首先要確定有機物中含有哪些元素如何利用實驗的方法確定有機物中C、H、O各元素的質(zhì)量分數(shù)？李比希法現(xiàn)代元素分析法如何用實驗的方法確定葡萄糖中的元素組成？第2頁/共24頁一、元素分析與相對分子質(zhì)量的確定1、元素分析方法：李比希法→現(xiàn)代元素分

析法元素分析儀第3頁/共24頁例1、某含C、H、O三種元素的未知物A，經(jīng)燃燒分析實驗測定該未知物中碳的質(zhì)量分數(shù)為52.16%，氫的質(zhì)量分數(shù)為13.14%。（P20）（1）試求該未知物A的實驗式（分子中各原子的最簡單的整數(shù)比）。（2）若要確定它的分子式，還需要什么條件？第4頁/共24頁2、相對分子質(zhì)量的測定：質(zhì)譜法（MS）質(zhì)譜儀第5頁/共24頁【思考與交流】1、質(zhì)荷比是什么？2、如何讀譜以確定有機物的相對分子質(zhì)量？由于相對質(zhì)量越大的分子離子的質(zhì)荷比越大，達到檢測器需要的時間越長，因此譜圖中的質(zhì)荷比最大的就是未知物的相對分子質(zhì)量第6頁/共24頁②確定分子式：下圖是例1中有機物A的質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量為（），分子式為（）。第7頁/共24頁例2、2002年諾貝爾化學獎獲得者的貢獻之一是發(fā)明了對有機物分子進行結構分析的質(zhì)譜法。其方法是讓極少量的（10－9g）化合物通過質(zhì)譜儀的離子化室使樣品分子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子。如C2H6離子化后可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……，然后測定其質(zhì)荷比。某有機物樣品的質(zhì)荷比如下圖所示第8頁/共24頁則該有機物可能是A甲醇B甲烷C丙烷D乙烯√第9頁/共24頁3、求有機物相對分子質(zhì)量的常用方法（1）M=m/n（2）根據(jù)有機蒸氣的相對密度D，M1=DM2（3）標況下有機蒸氣的密度為ρg/L，M=22.4L/mol?ρg/L第10頁/共24頁有機物分子式的三種常用求法1、先根據(jù)元素原子的質(zhì)量分數(shù)求實驗式，再根據(jù)分子量求分子式2、直接根據(jù)相對分子質(zhì)量和元素的質(zhì)量分數(shù)求分子式3、對只知道相對分子質(zhì)量的范圍的有機物，要通過估算求分子量，再求分子式——課本例1第11頁/共24頁二、分子結構的鑒定結構式（確定有機物的官能團）分子式第12頁/共24頁1、紅外光譜（IR）紅外光譜儀第13頁/共24頁①原理②用途：通過紅外光譜可以推知有機物含有哪些化學鍵、官能團例3、下圖是一種分子式為C3H6O2的有機物的紅外光譜譜圖,則該有機物的結構簡式為：第14頁/共24頁C—O—CC=O不對稱CH3第15頁/共24頁練習3、有一有機物的相對分子質(zhì)量為74，確定分子結構，請寫出該分子的結構簡式

C—O—C對稱CH3對稱CH2第16頁/共24頁2、核磁共振氫譜（HNMR）核磁共振儀第17頁/共24頁①原理②用途：通過核磁共振氫譜可知道有機物里有多少種氫原子，不同氫原子的數(shù)目之比是多少。吸收峰數(shù)目＝氫原子類型不同吸收峰的面積之比（強度之比）＝不同氫原子的個數(shù)之比第18頁/共24頁練習4、2002年諾貝爾化學獎表彰了兩項成果，其中一項是瑞士科學家?guī)鞝柼亍ぞS特里希發(fā)明了“利用核磁共振技術測定溶液中生物大分子三維結構的方法”。在化學上經(jīng)常使用的是氫核磁共振譜，它是根據(jù)不同化學環(huán)境的氫原子在氫核磁共振譜中給出的信號不同來確定有機物分子中的不同的氫原子。下列有機物分子在核磁共振氫譜中只給出一種信號的是AHCHOBCH3OHCHCOOHDCH3COOCH3√第19頁/共24頁例4、一個有機物的分子量為70,紅外光譜表征到碳碳雙鍵和C＝O的存在，核磁共振氫譜列如下圖：①寫出該有機物的分子式：②寫出該有機物的可能的結構簡式：第20頁/共24頁練習5、分子式為C3H6O2的二元混合物，如果在核磁共振氫譜上觀察到氫原子給出的峰有兩種情況。第一種情況峰給出的強度為1︰1；第二種情況峰給出的強度為3︰2︰1。由此推斷混合物的組成可能是（寫結構簡式）

。第21頁/共24頁圖譜題解題建議：1、首先應掌握好三種譜圖的作用、讀譜方法。2、必須盡快熟悉有機物的類別及其官能團。3、根據(jù)圖譜獲取的信息，按碳四價的原則對官能團、基團進行合理的拼接。4、得出結構（簡）式后，再與譜圖提供信息對

照檢查，主要為分子量、官能團、基團的類別

是否吻合。第22頁/共24頁練習1、P21“學與問”習題2嗎啡和