⑴ 对有机化合物的结构鉴定,除了红外光谱外,常用的还有哪些方法
核磁共振
确定分子结构有化学方法与物理方法,
化学方法是利用有机物官能团的特征反应,以确定该化合物所含官能团,还可以利用化学反应进行衍生化,通过确定衍生物的结构进一步推断原分子的结构.化学方法比较麻烦、耗时、消耗样品较多.
物理方法因所需样品量少、速度快、准确,甚至可以确定分子的三维空间结构,而显出较大的优越性,是化学方法所不能比拟的.
质谱分析:
质谱分析法是一种通过测量化学物质分子或分子碎片的质量进行分析的方法,所用的仪器称为质谱仪,所得的谱图称为质谱图.
红外光谱:
在鉴定有机化合物结构的搜册工作中,红外光谱是一种重要的手段,它可以确定有机化合物中存在何种官能团,也可以用来推测物质的纯度.分子中的原子总是处在不断地振动中,包括伸缩振动与弯曲振动,这两种振动的频率正好位于红外区.
核磁共振氢谱:
核磁共振谱学是一门发展极为迅速的科学.因为质量数为奇数的原子核,如1H、13C、15N、19F和31P的核自旋所产生的弱磁场,在强外磁场或漏谈中可以对某个衫碰特定频率的电磁波发生共振吸收,吸收频率和吸收强度可以提供分子结构的重要信息,从而发展成为核磁共振谱学.
⑵ 化学研究的方法有哪些
有机化学研究手段的发展经历了从手工操作到自动化、计算机化,从常量到超微量的过程。
20世纪40年代前,用传统的蒸馏、结晶、升华等方法来纯化产品,用化学降解和衍生物制备的方法测定结构。后来,各种色谱法、电泳技术的应用,特别是高压液相色谱的应用改变了分离技术的面貌。各种光谱、能谱技术的使用,使有机化学家能够研究分子内部的运动,使结构测定手段发生了革命性的变化。
电子计算机的引入,使有机化合物的分离、分析方法向自动化、超微量化方向又前进了一大步。带傅里叶变换技术的核磁共振谱和红外光谱又为反应动力学、反应机理的研究提供了新的手段。这些仪器和x射线结构分析、电子衍射光谱分析,已能测定微克级样品的化学结构。用电子计算机设计合成路线的研究也已取得某些进展。
未来有机化学的发展首先是研究能源和资源的开发利用问题。迄今我们使用的大部分能源和资源,如煤、天然气、石油、动植物和微生物,都是太阳能的化学贮存形式。今后一些学科的重要课题是更直接、更有效地利用太阳能。
对光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理学、生物化学和有机化学的共同课题。有机化学可以用光化学反应生成高能有机化合物,加以贮存;必要时则利用其逆反应,释放出能量。另一个开发资源的目标是在有机金属化合物的作用下固定二氧化碳,以产生无穷尽的有。机化合物。这几方面的研究均已取得一些初步结果。
其次是研究和开发新型有机催化剂,使它们能够模拟酶的高速高效和温和的反应方式。这方面的研究已经开始,今后会有更大的发展。
20世纪60年代末,开始了有机合成的计算机辅助设计研究。今后有机合成路线的设计、有机化合物结构的测定等必将更趋系统化、逻辑化。
⑶ 有机化合物研究中,如何采用仪器分析手段来分析和鉴别化合物结构
有机化合物研究中,如何采用仪器分析手段来分析和鉴别化合物结构?
这个问题很深很大。所以在有机化学学习中有一门课叫“有机分析”。
简要地说,有机化合物可以通过四大谱来解决:
红外光谱,紫外光谱,质谱,核磁共振谱。
随着科技的发展, 现在仅仅需要质谱和核磁共振波谱就可以确定新的有机化合物的结构。
1) 质谱(Mass Spectros):
确定有机分子的分子量和有关的 碎片结构 。
2)核磁共振NMR波谱:
分1HNMR 和 13CNMR.
这两个谱图可以 解决 大部分有机分子 的 结构。
3) 如果还无法 确定,最明确的就是用测分子的 晶体结构。需要制备有关的单晶。
x因为有机分子多为液体, 即便是固体也不是单晶,
⑷ 鉴定有机化合物的常用方法有哪些
1、不饱和键:
(1)溴的四氯化碳溶液,红色褪去。误判:溴被萃取。
(2)高锰酸钾溶液,紫色褪去。
2、含有炔氢的炔烃:
(1)硝酸银,生成炔化银白色沉淀。
(2)氯化亚铜的氨溶液,生成炔化亚铜红色沉淀。
3、小环烃:四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色。
4、卤代烃:硝酸银的醇溶液,生成卤化银沉淀;不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同,叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快,仲卤代烃次之,伯卤代烃需加热才出现沉淀。可以根据沉淀的颜色判断是哪个卤素。
5、醇:
(1)与金属钠反应放出氢气(鉴别6个碳原子以下的醇)。
(2)用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇,叔醇立刻变浑浊,仲醇放置后变浑浊,伯醇放置后也无变化。
(3)邻二醇与铜离子反应产生绛蓝色沉淀。
6、酚或烯醇类化合物:
(1)用三氯化铁溶液产生颜色(苯酚产生蓝紫色)。
(2)苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。
7、羰基化合物:
(1)鉴别所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,产生黄色或橙红色沉淀。也可以用格氏试剂。
(2)区别醛与酮用多伦试剂,醛能生成银镜,而酮不能。
(3)区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛,用斐林试剂,脂肪醛生成砖红色沉淀,而酮和芳香醛不能。
(4)鉴别甲基酮和具有结构的醇,用碘的氢氧化钠溶液,生成黄色的碘仿沉淀。
8、甲酸:
用银氨溶液,甲酸能生成银镜,而其他酸不能。
9、胺:区别伯、仲、叔胺有两种方法:
(1)用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在NaOH溶液中反应,伯胺生成的产物溶于NaOH;仲胺生成的产物不溶于NaOH溶液;叔胺不发生反应。
(2)用NaNO2+HCl:
脂肪胺:伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物,叔胺不反应。
芳香胺:伯胺生成重氮盐,仲胺生成黄色油状物,叔胺生成橘黄色(酸性条件)或绿色固体(碱性条件)。
10、糖:
(1)单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用,产生银镜或砖红色沉淀。
(2)葡萄糖与果糖:用溴水可区别葡萄糖与果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。
(3)麦芽糖与蔗糖:用托伦试剂或斐林试剂,麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀,而蔗糖不能。
(4)有机化合物有哪些研究方法扩展阅读:
化合物的特点:
化合物具有一定的特性,通常还具有一定的组成。
例:水是化合物,常温下是液体,沸点100℃,冰点0℃,由氢、氧两种元素组成。1个水分子H2O由2个氢原子和1个氧原子组成。
例:氯化钠(sodium chloride, NaCl)是一种通过盐酸(hydrochloric acid, HCl)和氢氧化钠(sodium hydroxide, NaOH)的化学作用(中和反应)而成的化合物。HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
⑸ 有机化学的研究主要包括那几个方面
有机化学的研究主要包括三个方面:
1、研究对象:有机化合物和无机化合物之间没有绝对的分界。有机化学之所以成为化学中的一个独立学科,是因为有机化合物确有其内在的联系和特性。位于周期表当中的碳元素,一般是通过与别的元素的原子共用外层电子而达到稳定的电子构型的(即形成共价键)。
这种共价键的结合方式决定了有机化合物的特性。大多数有机化合物由碳、氢、氮、氧几种元素构成,少数还含有卤素和硫、磷、氮等元素。因而大多数有机化合物具有熔点较低、可以燃烧、易溶于有机溶剂等性质,这与无机化合物的性质有很大不同。
在含多个碳原子的有机化合物分子中,碳原子互相结合形成分子的骨架,别的元素的原子就连接在该骨架上。在元素周期表中,没有一种别的元素能像碳那样以多种方式彼此牢固地结合。由碳原子形成的分子骨架有多种形式,有直链、支链、环状等。
在有机化学发展的初期,有机化学工业的主要原料是动、植物体,有机化学主要研究从动、植物体中分离有机化合物。19世纪中到20世纪初,有机化学工业逐渐变为以煤焦油为主要原料。合成染料的发现,使染料、制药工业蓬勃发展,推动了对芳香族化合物和杂环化合物的研究。
30年代以后,以乙烯为原料的有机合成兴起。40年代前后,有机化学工业的原料又逐渐转变为以石油和天然气为主,发展了合成橡胶、合成塑料和合成纤维工业。由于石油资源将日趋枯竭,以煤为原料的有机化学工业必将重新发展。当然,天然的动、植物和微生物体仍是重要的研究对象。
用最精炼的一句话概括有机化学的研究对象,就是“如何形成碳碳键”。有机化学是碳的化学,有机化学的内容说白了就是研究怎么搭建碳原子的大厦(或者小厦)。因为对人们有用处的有机分子一般是大而复杂的,而人们能随意支配和轻易获得的原料往往是小而简单的。
2、研究成果:天然有机化学主要研究天然有机化合物的组成、合成、结构和性能。20世纪初至30年代,先后确定了单糖、氨基酸、核苷酸、牛胆酸、胆固醇和某些萜类的结构,肽和蛋白质的组成;30~40年代,确定了一些维生素、甾族激素、多聚糖的结构,完成了一些甾族激素和维生素的结构和合成的研究;
40~50年代前后,发现青霉素等一些抗生素,完成了结构测定和合成;50年代完成了某些甾族化合物和吗啡等生物碱的全合成,催产素等生物活性小肽的合成,确定了胰岛素的化学结构,发现了蛋白质的螺旋结构,DNA的双螺旋结构;
60年代完成了胰岛素的全合成和低聚核苷酸的合成;70年代至80年代初,进行了前列腺素、维生素B12、昆虫信息素激素的全合成,确定了核酸和美登木素的结构并完成了它们的全合成等等。
有机合成方面主要研究从较简单的化合物或元素经化学反应合成有机化合物。19世纪30年代合成了尿素;40年代合成了乙酸。随后陆续合成了葡萄糖酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等一系列有机酸;19世纪后半叶合成了多种染料;
20世纪40年代合成了DDT和有机磷杀虫剂、有机硫杀菌剂、除草剂等农药;20世纪初,合成了606药剂,30~40年代,合成了一千多种磺胺类化合物,其中有些可用作药物。
3、研究方法:有机化学研究手段的发展经历了从手工操作到自动化、计算机化,从常量到超微量的过程。
对光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理学、生物化学和有机化学的共同课题。有机化学可以用光化学反应生成高能有机化合物,加以贮存;必要时则利用其逆反应,释放出能量。另一个开发资源的目标是在有机金属化合物的作用下固定二氧化碳,以产生无穷尽的有机化合物。这几方面的研究均已取得一些初步结果。
其次是研究和开发新型有机催化剂,使它们能够模拟酶的高速高效和温和的反应方式。这方面的研究已经开始,今后会有更大的发展。20世纪60年代末,开始了有机合成的计算机辅助设计研究。今后有机合成路线的设计、有机化合物结构的测定等必将更趋系统化、逻辑化。
(5)有机化合物有哪些研究方法扩展阅读:
有机化合物中一般含有碳、氢元素,有的还有氧、氮、磷、硫、卤素等。这些元素的种类虽然远不如无机化合物所含的多,但是有机化合物的种类远比无机化合物来的多,性质也有很大区别,普遍存在异构现象,可以按几种方式进行分类:
1、按照有机化合物碳骨架的不同,可分为开链化合物、碳环化合物和杂环化合物。
2、根据不饱和程度的不同,可分为饱和脂肪族化合物、不饱和脂肪族化合物和芳香化合物。
在按照有机化合物分类学习过系统一遍有机化学之后,我们可以发现很多不同官能团有机化合物总是会沿着相似的反应路径,生成同一种中间体或类似的产物。这些反应的路径称为反应机理,常见有机反应机理有四种基本类型:极性机理,自由基机理,周环机理,金属催化或以金属为媒介的机理。
⑹ 研究有机物的一般步骤
研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
鉴别方法在药品的生产、研究及检验等过程中,常常会遇到有机化合物的分离、提纯和鉴别等问题。有机化合物的鉴别、分离和提纯是三个既有关联而又不相同的概念。分离和提纯的目的都是由混合物得到纯净物,但要求不同,处理方法也不同。分离是将混合物中的各个组分一一分开。在分离过程中常常将混合物中的某一组分通过化学反应转变成新的化合物,分离后还要将其还原为原来的化合物。提纯有两种情况,一是设法将杂质转化为所需的化合物,另一种情况是把杂质通过适当的化学反应转变为另外一种化合物将其分离(分离后的化合物不必再还原)。鉴别是根据化合物的不同性质来确定其含有什么官能团,是哪种化合物。如鉴别一组化合物,就是分别确定各是哪种化合物即可。
⑺ 鉴定有机化合物的方法有哪些
鉴定有机化合物的方法主要是仪器测试
1.紫外-可返桐见光谱
2.红外光谱
3.质谱
4.核世世此磁共振谱
5.旋光光谱搜迅