有机化学/分析技巧/光谱分析
UV/可见光谱
[编辑] 分析的原理为朗伯比尔定律(Lambert-Beer's law):测定一束平行的单色光穿过样品溶液后，被吸收的光量。样品中的待测成分会影响透过溶液的光量，即待测成分会吸收紫外光或可见光，而影响样品溶液的相对透光率或吸光度，以此作为样品溶液中待测成分浓度的测定指标。
化合物必须有πbond或lone pair(孤对电子对或称为为共用电子对)。
当UV/VIS light通过分子时，其上之πbond 或 lone pair电子吸收辐射能而跃迁至较高能阶，可利用不同物质在不同波长下有最大吸收值之特性，于相同波长下，该物质越多，吸收也越多，借此定量之用。如检测液态样品中蛋白质浓度，可以280nm紫外光检测。
NMR光谱
[编辑]核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）光谱，
Aromatics in H-NMR Electron Donating Groups vs. Electron Withdrawing Groups
[编辑]双取代基苯环
[编辑]化学位移（Chemical shift）
[编辑]化学位移是各种有机分子中，质子所受到的屏蔽效应程度不同，导致在核磁共振谱上所产生的吸收峰位置不同的现像。
由于屏蔽效应导致的差异非常小，难以精确测量其绝对值，在实际应用中，经常用四甲基硅烷（(CH3)4Si）作为参照物，将其吸收峰的位置设为零，即 δ = 0 ppm。
在某些情况下，有机物残留溶剂的吸收峰也可被作为参照物，例如三氯甲烷（CHCl3） δ = 7.27。
常见的氢化学位移距离
[编辑]| 化学位移（δ，单位ppm） | 化学式 |
| 0～2 | H与sp3的碳键结 |
| 2～2.8 | H与sp3的碳键结，且该碳为丙烯基（allylic）或苄基（benzylic）位置 |
| 2～4.5 | H与sp3的碳键结，且该碳与阴电性高的元素，比方说N、O或者卤素连接。如果与阴电性高的元素连接，该H的化学位移越大。 |
| 4.6～5.7 | H与烯类的sp2碳键结 |
| 6.5～8.5 | H与芳香性化合物的sp2碳键结 |
| 9.5～10.1 | H与C=O做键结 |
| 10～13 | 羧基（COOH）的氢 |
另一种表示法
| 化学位移（δ，单位ppm） | 化学式 |
| 1～2 | CHn |
| 2～3 | ≡C-H，Ph-CHn，CO-CHn |
| 3～4 | H与sp3的碳键结，且该碳与阴电性高的元素，比方说N、O或者卤素连接。如果与阴电性高的元素连接，该H的化学位移越大。 |
| 5～6 | C=C-H |
| 7～8 | H与芳香性化合物的sp2碳键结 |
| 9～10 | H与C=O做键结 |
| 11～12 | 羧基（COOH）的氢 |
含N的有
| 化学位移（δ，单位ppm） | 含N化学式 |
| ～1 | R-NH |
| ～3 | Ar-NH |
| ～7 | O=C-NH |
常见的碳化学位移
[编辑]| 化学位移（δ，单位ppm） | 化学式 |
| 0～50 | sp3碳（3°>2°>1°） |
| 50～80 | sp3碳且和N、O或者卤素的等阴电性高的元素键结。阴电性越大，化学位移越大。 |
| 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光谱
[编辑]Mass光谱用来测量离子的质量数与电荷比值。多数时候我们会先做一些初步的分离，让进行检测的样本相对纯净。然后将该有机分子离子化之后置入Mass光谱仪，这个过程的同时也会将该分子打碎成较小的离子碎片。
mass光谱显示了：
- 分子本身的质量数（最重的离子其质量）。
- 在光谱内出现的其他质量数，为其他离子碎片的质量。这些质量数可以提供我们有机分子结构的线索。常见的碎片质量为：
| 种类 | 化学式 | 质量 |
| 甲基 | CH3+ | 15 |
| 乙基 | C2H5+ | 29 |
| 苯基（phenyl） | C6H5+ | 77 |
远红外线光谱
[编辑]有机分子键结吸收光谱摘要
[编辑]| 键结 | 最小波长 (cm-1) | 最大波长 (cm-1) | 官能基 (注解) |
| 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（非常宽的吸收光谱） |
| C-H | 2850 | 3000 | 烷 |
| C-H | 3050 | 3150 | 烯类(Compare intensity to alkane for rough idea of relative number of H atoms involved.) |
| O-H | 3230 | 3550 | 醇的氢键 |
| N-H | 3300 | 3500 | 胺或酰胺 |
| O-H | 3580 | 3670 | 醇类的–OH（需要溶在非极性溶剂里面） |
吸收光谱均是以 cm-1为单位
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).