掌握三板块 研究有机物

摘要：研究有机物的步骤和方法，理解不同研究方法的原理，才能从有机物的组成和结构的角度来探究其性质。

关键词：研究有机物 方法 原理

研究有机物的组成和结构的方法很多，常见的有燃烧法和仪器法。不同的方法，原理也不同，只有理解不同研究方法的原理，才能从有机物的组成和结构的角度来探究其性质。

板块一、理解有机物的分离、提纯原理

分离和提纯有机物的一般原则是：根据混合物中各成分的化学性质和物理性质的差异进行化学和物理处理，以达到处理和提纯的目的，其中化学处理往往是为物理处理作准备，最后均要用物理方法进行分离和提

纯。下面将有机物分离和提纯的常用方法总结如下：

板块二、理解有机物分子式的测定原理

确定有机物的分子式，即确定有机物分子里所含元素的种类和原子数目。元素的种类，有些是由实验直接得出的，有些还需对实验现象和结果做必要的分析和计算才能得出。

1.元素分析——燃烧法

2.“商余法”确定分子式

利用有机物[主要是烃（CxHy）从（CxHyOz） 及烃的衍生物 ]的相对分子质量，采用“商余法”确定分子式。

对于烃（CxHy） ，用已知的有机物的相对分子质量除以14（一个-CH2 -基团的相对分子质量）或12（一个C原子的相对原子质量），所得商数就是该烃分子中-CH2 -基团个数（或C原子个数），如除以l4时有如下规律：

若为烃的含氧衍生物，则依商余法求出烃的分子式后，用烃分子中的一个CH4 代换一个0，如相对分子质量为44的烃，分子式为C3H8 ，若为烃的含氧衍生物则是C2H40 （一个O原子的相对原子质量相当于一个C和4个H的相对原子质量之和）。

2.相对分子质量的测定——质谱法

质谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。

分子离子、碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间将因质量的不同而先后有别，其结果被记为质谱图。由于相对质量越大的离子的质荷比越大，到达检测器的时间越长，因此质谱图中最大的质荷比就是未知物的相对分子质量。

质谱法是近展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。测定方法——找最大质荷比，

确定相对分子质量。

以乙醇为例，质谱图最右边的分子离子峰表示的就是乙醇的相对分子质量。

板块三、理解有机物分子结构的鉴定原理

由于有机物中普遍存在同分异构现象，因此，只根据有机物的分子式是无法确定其分子结构的。要想确定其分子结构，可通过红外光谱和核磁共振氢谱及有机物中官能团的特殊性质，并通过定性或定量实验等来完成。

1. 红外光谱（IR）

由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不断振动状态，且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、官能团可发生震动吸收，不同的化学键、官能团吸收频率不同，在红外光谱图中将处于不同位置。从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。

例如从未知物A（ C2H6 ）的红外光谱图上发现右O—H键、C—H键和C—O键的振动吸收，可以判断A是乙醇而并非甲醚，因为甲醚没有O—H键。

红外光谱具有高度的特征性，不仅可以用来研究分子的结构和化学键，还可广泛地用于表征和鉴别各种化学物种。根据红外光谱，可以初步判断该有机物中具有哪些基团，即判断化合物的类型。

2. 核磁共振氢谱（NMR）

氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在图谱上出现的位置也不同，各类氢原子的这种差异被称作化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。

不同化学环境的氢原子（等效氢原子）因产生共振时吸收的频率不同，被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同。所以，可以从核磁共振谱图上推知氢原子的类型及数目。

①吸收峰数目=氢原子类型

②不同吸收峰的面积之比（强度之比）=不同氢原子的个数之比

例如未知物A（ C2H6 ）的核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰，说明A只能是乙醇而并非甲醚，因为甲醚只有一种氢原子。