四大光谱，解密化合物结构

当我们要分析一个化合物的结构时，必不可少的我们会用到光谱学的技术和手段。事实上，作为光谱中最常见的四大有机波谱分析，已经成为分析化学中发展最快、应用最广的领域之一。这四大光谱分别是紫外光谱UV-ultraviolet spectroscopy、红外光谱IR-infrared spectroscopy、质谱MS-mass spectroscopy、核磁共振NMR-nuclear magnetic resonance。这4种光谱帮助我们分析分子间各种集聚态的结构构型和构象，并最终确定分子的结构。

四大光谱的联系

我们都知道，保持物质物理化学特性的最小单位是分子，分子由原子构成，原子又包含了原子核和核外电子。这些微小单元在吸收特定电磁波的能量后，发生能级跃迁，从而产生不同的吸收波谱。

红外光谱（IR）

红外光谱是一种通过有机化合物分子振动能级变化的测定,来判断化合物中特定官能团、环和双键数目的吸收光谱。

观察特征频率区判断光能团，观察低于1600cm-1的指纹区，判断基团的结合方式

紫外光谱（UV）

紫外光谱是最早应用来测定某些有机化合物分子结构的光谱，现广泛用于有机化合物的结果解析和定量分析。通过分子中最外层价电子跃迁的测定，可以确定共轭体系的存在及共轭体系的基本情况。

横坐标为该吸收峰的位置，纵坐标为它的吸收强度。整条吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况

质谱（MS）

分离和记录离子化的分子、原子、原子团的方法。由于在质谱仪中产生的分子离子带一个单位正电荷，所以谱图中的峰可以揭示碎片的质量，也就是该化合物的分子量。

横坐标表示离子的质荷比（m/e），纵坐标表示离子的相对丰度。

质荷比（m/e）最大的峰称为母峰，母峰的质荷比即为该化合物的分子量。

核磁共振（NMR）

在静磁场中，具有磁矩的原子核存在着不同的能级。如果用某一特定频率的电磁波来照射样品，原子核产生能级跃迁，这就是核磁共振现象。

化学位移：当核外电子在磁场的作用下，会产生感应磁场，对外加磁场起屏蔽作用，这种屏蔽作用能使核实际感受到的磁场强度和固定磁场强度有偏差，这个偏差即为化学位移。

采用四甲基硅烷（TMS）为标准化合物，定义其化学位移为0，左边的化学位移为正，右边的为负。

核磁共振可以验证化合物结构式的正确性，并提供分子二、三级结构信息。

包括13C-NMR:可以提供有机化合物C骨架信息；

1H-NMR:

根据峰的数目——相邻基团的H原子数目；

积分面积——自身官能团H原子数目；

化学位移——某些质子所处的化学环境。

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