有機化學/分析技巧/光譜分析
UV/可見光譜
[编辑] 分析的原理為朗伯比爾定律(Lambert-Beer's law):測定一束平行的單色光穿過樣品溶液後，被吸收的光量。樣品中的待測成分會影響透過溶液的光量，即待測成分會吸收紫外光或可見光，而影響樣品溶液的相對透光率或吸光度，以此作為樣品溶液中待測成分濃度的測定指標。
化合物必須有πbond或lone pair(孤對電子對或稱為為共用電子對)。
當UV/VIS light通過分子時，其上之πbond 或 lone pair電子吸收輻射能而躍遷至較高能階，可利用不同物質在不同波長下有最大吸收值之特性，於相同波長下，該物質越多，吸收也越多，藉此定量之用。如檢測液態樣品中蛋白質濃度，可以280nm紫外光檢測。
NMR光譜
[编辑]核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）光譜，
Aromatics in H-NMR Electron Donating Groups vs. Electron Withdrawing Groups
[编辑]雙取代基苯環
[编辑]化學位移（Chemical shift）
[编辑]化學位移是各種有機分子中，質子所受到的屏蔽效應程度不同，導致在核磁共振譜上所產生的吸收峰位置不同的現像。
由於屏蔽效應導致的差異非常小，難以精確測量其絕對值，在實際應用中，經常用四甲基矽烷（(CH3)4Si）作為參照物，將其吸收峰的位置設為零，即 δ = 0 ppm。
在某些情況下，有機物殘留溶劑的吸收峰也可被作為參照物，例如三氯甲烷（CHCl3） δ = 7.27。
常見的氫化學位移距離
[编辑]| 化學位移（δ，單位ppm） | 化學式 |
| 0～2 | H與sp3的碳鍵結 |
| 2～2.8 | H與sp3的碳鍵結，且該碳為丙烯基（allylic）或苄基（benzylic）位置 |
| 2～4.5 | H與sp3的碳鍵結，且該碳與陰電性高的元素，比方說N、O或者鹵素連接。如果與陰電性高的元素連接，該H的化學位移越大。 |
| 4.6～5.7 | H與烯類的sp2碳鍵結 |
| 6.5～8.5 | H與芳香性化合物的sp2碳鍵結 |
| 9.5～10.1 | H與C=O做鍵結 |
| 10～13 | 羧基（COOH）的氫 |
另一種表示法
| 化學位移（δ，單位ppm） | 化學式 |
| 1～2 | CHn |
| 2～3 | ≡C-H，Ph-CHn，CO-CHn |
| 3～4 | H與sp3的碳鍵結，且該碳與陰電性高的元素，比方說N、O或者鹵素連接。如果與陰電性高的元素連接，該H的化學位移越大。 |
| 5～6 | C=C-H |
| 7～8 | H與芳香性化合物的sp2碳鍵結 |
| 9～10 | H與C=O做鍵結 |
| 11～12 | 羧基（COOH）的氫 |
含N的有
| 化學位移（δ，單位ppm） | 含N化學式 |
| ～1 | R-NH |
| ～3 | Ar-NH |
| ～7 | O=C-NH |
常見的碳化學位移
[编辑]| 化學位移（δ，單位ppm） | 化學式 |
| 0～50 | sp3碳（3°>2°>1°） |
| 50～80 | sp3碳且和N、O或者鹵素的等陰電性高的元素鍵結。陰電性越大，化學位移越大。 |
| 100～160 | 烯或者芳香性化合物的sp2碳 |
| 160～180 | 羧酸或其衍生物的羰基碳 |
| 180～210 | 酮或醛的羰基碳 |
Mass光譜
[编辑]Mass光譜用來測量離子的質量數與電荷比值。多數時候我們會先做一些初步的分離，讓進行檢測的樣本相對純淨。然後將該有機分子離子化之後置入Mass光譜儀，這個過程的同時也會將該分子打碎成較小的離子碎片。
mass光譜顯示了：
- 分子本身的質量數（最重的離子其質量）。
- 在光譜內出現的其他質量數，為其他離子碎片的質量。這些質量數可以提供我們有機分子結構的線索。常見的碎片質量為：
| 種類 | 化學式 | 質量 |
| 甲基 | CH3+ | 15 |
| 乙基 | C2H5+ | 29 |
| 苯基（phenyl） | C6H5+ | 77 |
遠紅外線光譜
[编辑]有機分子鍵結吸收光譜摘要
[编辑]| 鍵結 | 最小波長 (cm-1) | 最大波長 (cm-1) | 官能基 (註解) |
| C-O | 1000 | 1300 | 醇或者酯 |
| N-H | 1580 | 1650 | 胺或者酰胺 |
| C=C | 1610 | 1680 | 烯 |
| C=O | 1650 | 1760 | 醛，酮，酸，酯，酰胺 |
| O-H | 2500 | 3300 | 酸（非常寬的吸收光譜） |
| C-H | 2850 | 3000 | 烷 |
| C-H | 3050 | 3150 | 烯類(Compare intensity to alkane for rough idea of relative number of H atoms involved.) |
| O-H | 3230 | 3550 | 醇的氫鍵 |
| N-H | 3300 | 3500 | 胺或酰胺 |
| O-H | 3580 | 3670 | 醇類的–OH（需要溶在非極性溶劑裡面） |
吸收光譜均是以 cm-1為單位
方法
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A beam of infra-red light is produced and split into two separate beams. One is passed through the sample, the other passed through a reference which is often the substance the sample is dissolved in. The beams are both reflected back towards a detector, however first they pass through a splitter which quickly alternates which of the two beams enters the detector. The two signals are then compared and a printout is obtained.
A reference is used for two reasons:
- This prevents fluctuations in the output of the source affecting the data
- This allows the effects of the solvent to be cancelled out (the reference is usually a pure form of the solvent the sample is in).