⑴ 對有機化合物的結構鑒定,除了紅外光譜外,常用的還有哪些方法
核磁共振
確定分子結構有化學方法與物理方法,
化學方法是利用有機物官能團的特徵反應,以確定該化合物所含官能團,還可以利用化學反應進行衍生化,通過確定衍生物的結構進一步推斷原分子的結構.化學方法比較麻煩、耗時、消耗樣品較多.
物理方法因所需樣品量少、速度快、准確,甚至可以確定分子的三維空間結構,而顯出較大的優越性,是化學方法所不能比擬的.
質譜分析:
質譜分析法是一種通過測量化學物質分子或分子碎片的質量進行分析的方法,所用的儀器稱為質譜儀,所得的譜圖稱為質譜圖.
紅外光譜:
在鑒定有機化合物結構的搜冊工作中,紅外光譜是一種重要的手段,它可以確定有機化合物中存在何種官能團,也可以用來推測物質的純度.分子中的原子總是處在不斷地振動中,包括伸縮振動與彎曲振動,這兩種振動的頻率正好位於紅外區.
核磁共振氫譜:
核磁共振譜學是一門發展極為迅速的科學.因為質量數為奇數的原子核,如1H、13C、15N、19F和31P的核自旋所產生的弱磁場,在強外磁場或漏談中可以對某個衫碰特定頻率的電磁波發生共振吸收,吸收頻率和吸收強度可以提供分子結構的重要信息,從而發展成為核磁共振譜學.
⑵ 化學研究的方法有哪些
有機化學研究手段的發展經歷了從手工操作到自動化、計算機化,從常量到超微量的過程。
20世紀40年代前,用傳統的蒸餾、結晶、升華等方法來純化產品,用化學降解和衍生物制備的方法測定結構。後來,各種色譜法、電泳技術的應用,特別是高壓液相色譜的應用改變了分離技術的面貌。各種光譜、能譜技術的使用,使有機化學家能夠研究分子內部的運動,使結構測定手段發生了革命性的變化。
電子計算機的引入,使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。帶傅里葉變換技術的核磁共振譜和紅外光譜又為反應動力學、反應機理的研究提供了新的手段。這些儀器和x射線結構分析、電子衍射光譜分析,已能測定微克級樣品的化學結構。用電子計算機設計合成路線的研究也已取得某些進展。
未來有機化學的發展首先是研究能源和資源的開發利用問題。迄今我們使用的大部分能源和資源,如煤、天然氣、石油、動植物和微生物,都是太陽能的化學貯存形式。今後一些學科的重要課題是更直接、更有效地利用太陽能。
對光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理學、生物化學和有機化學的共同課題。有機化學可以用光化學反應生成高能有機化合物,加以貯存;必要時則利用其逆反應,釋放出能量。另一個開發資源的目標是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳,以產生無窮盡的有。機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結果。
其次是研究和開發新型有機催化劑,使它們能夠模擬酶的高速高效和溫和的反應方式。這方面的研究已經開始,今後會有更大的發展。
20世紀60年代末,開始了有機合成的計算機輔助設計研究。今後有機合成路線的設計、有機化合物結構的測定等必將更趨系統化、邏輯化。
⑶ 有機化合物研究中,如何採用儀器分析手段來分析和鑒別化合物結構
有機化合物研究中,如何採用儀器分析手段來分析和鑒別化合物結構?
這個問題很深很大。所以在有機化學學習中有一門課叫「有機分析」。
簡要地說,有機化合物可以通過四大譜來解決:
紅外光譜,紫外光譜,質譜,核磁共振譜。
隨著科技的發展, 現在僅僅需要質譜和核磁共振波譜就可以確定新的有機化合物的結構。
1) 質譜(Mass Spectros):
確定有機分子的分子量和有關的 碎片結構 。
2)核磁共振NMR波譜:
分1HNMR 和 13CNMR.
這兩個譜圖可以 解決 大部分有機分子 的 結構。
3) 如果還無法 確定,最明確的就是用測分子的 晶體結構。需要制備有關的單晶。
x因為有機分子多為液體, 即便是固體也不是單晶,
⑷ 鑒定有機化合物的常用方法有哪些
1、不飽和鍵:
(1)溴的四氯化碳溶液,紅色褪去。誤判:溴被萃取。
(2)高錳酸鉀溶液,紫色褪去。
2、含有炔氫的炔烴:
(1)硝酸銀,生成炔化銀白色沉澱。
(2)氯化亞銅的氨溶液,生成炔化亞銅紅色沉澱。
3、小環烴:四元脂環烴可使溴的四氯化碳溶液腿色。
4、鹵代烴:硝酸銀的醇溶液,生成鹵化銀沉澱;不同結構的鹵代烴生成沉澱的速度不同,叔鹵代烴和烯丙式鹵代烴最快,仲鹵代烴次之,伯鹵代烴需加熱才出現沉澱。可以根據沉澱的顏色判斷是哪個鹵素。
5、醇:
(1)與金屬鈉反應放出氫氣(鑒別6個碳原子以下的醇)。
(2)用盧卡斯試劑鑒別伯、仲、叔醇,叔醇立刻變渾濁,仲醇放置後變渾濁,伯醇放置後也無變化。
(3)鄰二醇與銅離子反應產生絳藍色沉澱。
6、酚或烯醇類化合物:
(1)用三氯化鐵溶液產生顏色(苯酚產生藍紫色)。
(2)苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉澱。
7、羰基化合物:
(1)鑒別所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,產生黃色或橙紅色沉澱。也可以用格氏試劑。
(2)區別醛與酮用多倫試劑,醛能生成銀鏡,而酮不能。
(3)區別芳香醛與脂肪醛或酮與脂肪醛,用斐林試劑,脂肪醛生成磚紅色沉澱,而酮和芳香醛不能。
(4)鑒別甲基酮和具有結構的醇,用碘的氫氧化鈉溶液,生成黃色的碘仿沉澱。
8、甲酸:
用銀氨溶液,甲酸能生成銀鏡,而其他酸不能。
9、胺:區別伯、仲、叔胺有兩種方法:
(1)用苯磺醯氯或對甲苯磺醯氯,在NaOH溶液中反應,伯胺生成的產物溶於NaOH;仲胺生成的產物不溶於NaOH溶液;叔胺不發生反應。
(2)用NaNO2+HCl:
脂肪胺:伯胺放出氮氣,仲胺生成黃色油狀物,叔胺不反應。
芳香胺:伯胺生成重氮鹽,仲胺生成黃色油狀物,叔胺生成橘黃色(酸性條件)或綠色固體(鹼性條件)。
10、糖:
(1)單糖都能與托倫試劑和斐林試劑作用,產生銀鏡或磚紅色沉澱。
(2)葡萄糖與果糖:用溴水可區別葡萄糖與果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。
(3)麥芽糖與蔗糖:用托倫試劑或斐林試劑,麥芽糖可生成銀鏡或磚紅色沉澱,而蔗糖不能。
(4)有機化合物有哪些研究方法擴展閱讀:
化合物的特點:
化合物具有一定的特性,通常還具有一定的組成。
例:水是化合物,常溫下是液體,沸點100℃,冰點0℃,由氫、氧兩種元素組成。1個水分子H2O由2個氫原子和1個氧原子組成。
例:氯化鈉(sodium chloride, NaCl)是一種通過鹽酸(hydrochloric acid, HCl)和氫氧化鈉(sodium hydroxide, NaOH)的化學作用(中和反應)而成的化合物。HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
⑸ 有機化學的研究主要包括那幾個方面
有機化學的研究主要包括三個方面:
1、研究對象:有機化合物和無機化合物之間沒有絕對的分界。有機化學之所以成為化學中的一個獨立學科,是因為有機化合物確有其內在的聯系和特性。位於周期表當中的碳元素,一般是通過與別的元素的原子共用外層電子而達到穩定的電子構型的(即形成共價鍵)。
這種共價鍵的結合方式決定了有機化合物的特性。大多數有機化合物由碳、氫、氮、氧幾種元素構成,少數還含有鹵素和硫、磷、氮等元素。因而大多數有機化合物具有熔點較低、可以燃燒、易溶於有機溶劑等性質,這與無機化合物的性質有很大不同。
在含多個碳原子的有機化合物分子中,碳原子互相結合形成分子的骨架,別的元素的原子就連接在該骨架上。在元素周期表中,沒有一種別的元素能像碳那樣以多種方式彼此牢固地結合。由碳原子形成的分子骨架有多種形式,有直鏈、支鏈、環狀等。
在有機化學發展的初期,有機化學工業的主要原料是動、植物體,有機化學主要研究從動、植物體中分離有機化合物。19世紀中到20世紀初,有機化學工業逐漸變為以煤焦油為主要原料。合成染料的發現,使染料、制葯工業蓬勃發展,推動了對芳香族化合物和雜環化合物的研究。
30年代以後,以乙烯為原料的有機合成興起。40年代前後,有機化學工業的原料又逐漸轉變為以石油和天然氣為主,發展了合成橡膠、合成塑料和合成纖維工業。由於石油資源將日趨枯竭,以煤為原料的有機化學工業必將重新發展。當然,天然的動、植物和微生物體仍是重要的研究對象。
用最精煉的一句話概括有機化學的研究對象,就是「如何形成碳碳鍵」。有機化學是碳的化學,有機化學的內容說白了就是研究怎麼搭建碳原子的大廈(或者小廈)。因為對人們有用處的有機分子一般是大而復雜的,而人們能隨意支配和輕易獲得的原料往往是小而簡單的。
2、研究成果:天然有機化學主要研究天然有機化合物的組成、合成、結構和性能。20世紀初至30年代,先後確定了單糖、氨基酸、核苷酸、牛膽酸、膽固醇和某些萜類的結構,肽和蛋白質的組成;30~40年代,確定了一些維生素、甾族激素、多聚糖的結構,完成了一些甾族激素和維生素的結構和合成的研究;
40~50年代前後,發現青黴素等一些抗生素,完成了結構測定和合成;50年代完成了某些甾族化合物和嗎啡等生物鹼的全合成,催產素等生物活性小肽的合成,確定了胰島素的化學結構,發現了蛋白質的螺旋結構,DNA的雙螺旋結構;
60年代完成了胰島素的全合成和低聚核苷酸的合成;70年代至80年代初,進行了前列腺素、維生素B12、昆蟲信息素激素的全合成,確定了核酸和美登木素的結構並完成了它們的全合成等等。
有機合成方面主要研究從較簡單的化合物或元素經化學反應合成有機化合物。19世紀30年代合成了尿素;40年代合成了乙酸。隨後陸續合成了葡萄糖酸、檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸等一系列有機酸;19世紀後半葉合成了多種染料;
20世紀40年代合成了DDT和有機磷殺蟲劑、有機硫殺菌劑、除草劑等農葯;20世紀初,合成了606葯劑,30~40年代,合成了一千多種磺胺類化合物,其中有些可用作葯物。
3、研究方法:有機化學研究手段的發展經歷了從手工操作到自動化、計算機化,從常量到超微量的過程。
對光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理學、生物化學和有機化學的共同課題。有機化學可以用光化學反應生成高能有機化合物,加以貯存;必要時則利用其逆反應,釋放出能量。另一個開發資源的目標是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳,以產生無窮盡的有機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結果。
其次是研究和開發新型有機催化劑,使它們能夠模擬酶的高速高效和溫和的反應方式。這方面的研究已經開始,今後會有更大的發展。20世紀60年代末,開始了有機合成的計算機輔助設計研究。今後有機合成路線的設計、有機化合物結構的測定等必將更趨系統化、邏輯化。
(5)有機化合物有哪些研究方法擴展閱讀:
有機化合物中一般含有碳、氫元素,有的還有氧、氮、磷、硫、鹵素等。這些元素的種類雖然遠不如無機化合物所含的多,但是有機化合物的種類遠比無機化合物來的多,性質也有很大區別,普遍存在異構現象,可以按幾種方式進行分類:
1、按照有機化合物碳骨架的不同,可分為開鏈化合物、碳環化合物和雜環化合物。
2、根據不飽和程度的不同,可分為飽和脂肪族化合物、不飽和脂肪族化合物和芳香化合物。
在按照有機化合物分類學習過系統一遍有機化學之後,我們可以發現很多不同官能團有機化合物總是會沿著相似的反應路徑,生成同一種中間體或類似的產物。這些反應的路徑稱為反應機理,常見有機反應機理有四種基本類型:極性機理,自由基機理,周環機理,金屬催化或以金屬為媒介的機理。
⑹ 研究有機物的一般步驟
研究有機物一般經過以下幾個基本步驟:分離、提純→確定實驗式→確定分子式→確定結構式
鑒別方法在葯品的生產、研究及檢驗等過程中,常常會遇到有機化合物的分離、提純和鑒別等問題。有機化合物的鑒別、分離和提純是三個既有關聯而又不相同的概念。分離和提純的目的都是由混合物得到純凈物,但要求不同,處理方法也不同。分離是將混合物中的各個組分一一分開。在分離過程中常常將混合物中的某一組分通過化學反應轉變成新的化合物,分離後還要將其還原為原來的化合物。提純有兩種情況,一是設法將雜質轉化為所需的化合物,另一種情況是把雜質通過適當的化學反應轉變為另外一種化合物將其分離(分離後的化合物不必再還原)。鑒別是根據化合物的不同性質來確定其含有什麼官能團,是哪種化合物。如鑒別一組化合物,就是分別確定各是哪種化合物即可。
⑺ 鑒定有機化合物的方法有哪些
鑒定有機化合物的方法主要是儀器測試
1.紫外-可返桐見光譜
2.紅外光譜
3.質譜
4.核世世此磁共振譜
5.旋光光譜搜迅