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1、烟酰胺烟酰胺波谱特征波谱特征脂肪酰胺制作人:制作人:李召李召李召应化081班2008014044烟酰胺烟酰胺烟酰胺又名维生素PP或维生素B3,化学名为吡啶-3-甲酰胺,它是生物体内脱氢辅酶的组成部分,参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢。因此,烟酰胺广泛应用于食品和饲料添加剂、药品及原料药、生化剂、发色剂、电镀光亮剂、植物生长调节剂、头发生长促进剂等,其最大应用领域是饲料添加剂。物理性质物理性质结构特点结构特点CO结构特征:CO由一个 sp2的碳原子与一个氧原子通过双键相结合而成,氧的电负性(3.5)大于碳的电负性(2.5),由于碳原子和氧原子的电负性差别,羰基化合物容易发生亲核加成反应。CO的
2、化学性质的化学性质羟醛缩合烃基上的卤代反应亲核加成反应与氢氰酸的加成与格氏试剂的加成与醇的加成结构特点结构特点NH2的结构特征:氨中的氨中的N N是不等性的是不等性的 sp3sp3杂化,未共用杂化,未共用电子对占据一个电子对占据一个sp3sp3杂化轨道。杂化轨道。随着随着N N上连接基团的不同,键角大小上连接基团的不同,键角大小会有改变会有改变酰胺中胺的平面结构酰胺中胺的平面结构碳、氧和氮处在同一平面上,而且与碳和氮直接相碳、氧和氮处在同一平面上,而且与碳和氮直接相连的原子也都处在同一平面上。连的原子也都处在同一平面上。胺的化学性质胺的化学性质NHNH2 2的化学性质的化学性质碱性碱性伯胺的伯
3、胺的异腈异腈反应反应氧化作用氧化作用烃基化反应烃基化反应应酰应酰基化基化反反应应磺酰化反应磺酰化反应与亚硝酸的与亚硝酸的反应反应烟酰胺的化学性质烟酰胺的化学性质酰胺的酸碱性:酰胺是胺的酰基衍生物,由于氮原子上未共用电子对与碳氧双键形成P共轭,而使氮原子上电子云密度有所降低,因而减弱了它接受电子的能力,同时与但连接的氢原子也变得稍微活泼。水解:酰胺与酯一样在酸碱催化下水解,生成羧酸。脱水反应:酰胺与强的脱水剂作用或强热则声称腈,常用的脱水剂是五氧化二磷和亚硫酰氯。霍夫曼降级反应:酰胺与次氯酸钠或次溴酸钠的碱溶液作用时,脱去羰基生成胺,在反应过程中碳链减少了一个碳原子,所以叫霍曼降级反应。还原:酰
4、胺很不容还原,在高温高压下催化加氢才还原为氨,通常所得为混合物,强还原剂和氢化锂铝也可以将酰胺还原为胺。酰胺与次溴酸钠的碱溶液作用时,脱去羰基生成胺,在反应过程中碳链减少了一个碳原子,所以叫霍曼降级反应。波谱特征波谱特征红外光谱特征红外光谱特征羰基的红外光谱鉴定羰基的红外光谱鉴定羰基化合物红外光谱的最大特征是在羰基化合物红外光谱的最大特征是在1928158019281580处的强特征峰,该特征峰常用处的强特征峰,该特征峰常用于鉴定羰基的存在,羰基所处的化学环境于鉴定羰基的存在,羰基所处的化学环境对其具体吸收峰位置有一定的影响,一般对其具体吸收峰位置有一定的影响,一般共轭效应使得羰基伸缩振动向低
5、波数位移,共轭效应使得羰基伸缩振动向低波数位移,诱导效应使其向高波数位移。诱导效应使其向高波数位移。烟酰胺红外光谱鉴定烟酰胺红外光谱鉴定烟酰胺在1680cm-1处有一强吸收峰,是羰基的伸缩振动吸收,在3350cm-1处和3190cm-1有一强吸收峰,是NH键的反对称和对称伸缩振动。在1403cm-1处有一峰,是CN键的伸缩振动。胺胺胺类化合物的红外特征吸收为胺类化合物的红外特征吸收为CNCN键键的伸缩振动、的伸缩振动、NHNH的伸缩振动、的伸缩振动、NHNH的弯曲振动。的弯曲振动。各种各种胺胺的伸缩振动谱带的伸缩振动谱带胺胺特性分析伯胺:双峰伯胺:双峰仲胺:单峰仲胺:单峰叔胺:无吸收峰叔胺:无
6、吸收峰胺胺的红外光谱鉴定的红外光谱鉴定从上表可见伯胺的从上表可见伯胺的NHNH2 2有伸缩振动和弯曲有伸缩振动和弯曲振动两种,其中振动两种,其中NHNH伸缩振动在伸缩振动在34003400,羰,羰基上的氧的电负性较强,对基上的氧的电负性较强,对N N上的孤对电子上的孤对电子有诱导效应,使之发生红移。每个有诱导效应,使之发生红移。每个H H出一个出一个峰,峰,NHNH弯曲振动在弯曲振动在16501650附近出现一个强附近出现一个强峰,该吸收峰随氢键发生位位移,仲胺的峰,该吸收峰随氢键发生位位移,仲胺的稀溶液在稀溶液在3500330035003300只出现一个峰,该峰只出现一个峰,该峰的位置和强度
7、与分子结构密切相关,吸收的位置和强度与分子结构密切相关,吸收强度通常很弱。强度通常很弱。胺胺的红外光谱鉴定的红外光谱鉴定 在鉴定伯、仲、叔胺的特征吸收时常受到干扰,在鉴定伯、仲、叔胺的特征吸收时常受到干扰,或缺乏很特征的吸收,所以可以利用简单的化学或缺乏很特征的吸收,所以可以利用简单的化学反应,将胺转化为铵盐伯胺盐对称伸缩振动与烷反应,将胺转化为铵盐伯胺盐对称伸缩振动与烷基的基的CHCH伸缩振动重叠,仲胺盐的对称伸缩振动伸缩振动重叠,仲胺盐的对称伸缩振动吸收与叔胺盐的吸收与叔胺盐的NHNH伸缩振动吸收位于伸缩振动吸收位于27002700处,处,能与烷基能与烷基CHCH伸缩振动分开,根据伸缩振动
8、分开,根据1600150016001500区的区的NHNH弯曲振动吸收又可以将仲胺盐和叔胺盐弯曲振动吸收又可以将仲胺盐和叔胺盐分开,叔胺盐在该区无吸收。分开,叔胺盐在该区无吸收。1 1、基于分子外层电子跃迁产生的吸收光谱进行分、基于分子外层电子跃迁产生的吸收光谱进行分 析测定的一种仪器分析方法,常用波长范围为析测定的一种仪器分析方法,常用波长范围为 200 800nm 200 800nm2 2、该能量对应分子的三种能级:、该能量对应分子的三种能级:hv=hv=E E电子电子 +E E振动振动 +E E转动转动各轨道能级高低顺序:各轨道能级高低顺序:n*;可能的跃迁类型:可能的跃迁类型:-*;-
9、*;-*;n-*;-*;n-*烟酰胺的紫外光谱鉴定烟酰胺的紫外光谱鉴定紫外可见光谱中的跃迁类型:n n*跃迁跃迁 *跃迁跃迁氧和氮上的孤对电子氧和氮上的孤对电子 (R带)带)碳碳双键、碳氧双键共轭键碳碳双键、碳氧双键共轭键 (K带)带)烟酰胺的烟酰胺的H H谱鉴定谱鉴定Assign.Shift(ppm)A H HA A(2H2H)列分为两个峰,)列分为两个峰,=9.081=9.081因因为相邻的碳原子上只有一个为相邻的碳原子上只有一个H H,根据,根据n+1n+1规则则知其列分为两个峰。规则则知其列分为两个峰。H HDEDE的的影响列分为两个峰。同样影响列分为两个峰。同样H HE ED D的影
10、响列的影响列分为两个峰。分为两个峰。5178106122羰基化合物羰基化合物的质谱鉴定的质谱鉴定羰基化合物(醛、酮、羰基化合物(醛、酮、酸、酯、酰胺等)酸、酯、酰胺等)质质谱的共同特征是分子谱的共同特征是分子离子峰一般可见。离子峰一般可见。胺的质谱鉴定胺的质谱鉴定a a、脂肪胺的分子离子峰很弱,仲胺、叔胺或较大分子量的伯胺,、脂肪胺的分子离子峰很弱,仲胺、叔胺或较大分子量的伯胺,MM峰往往不出现峰往往不出现b b、胺重要的峰时、胺重要的峰时裂解峰,这种裂解离子峰往往是基峰,裂解峰,这种裂解离子峰往往是基峰,a a断裂断裂形成胺的特征离子(形成胺的特征离子(m/z30+14nm/z30+14n)
11、断裂位置不止一个,其中)断裂位置不止一个,其中优失去较大的烷基,生成丰度较大的碎片离子。优失去较大的烷基,生成丰度较大的碎片离子。c c、a a断裂生成的偶电子碎片可以进一步发生类似麦氏重排的过程,断裂生成的偶电子碎片可以进一步发生类似麦氏重排的过程,消除一分子烯烃,形成二级破碎的偶电子离子。消除一分子烯烃,形成二级破碎的偶电子离子。d d、芳香胺的破碎类似酚,依次失去、芳香胺的破碎类似酚,依次失去HCNHCN和和HH形成五元环离子,形成五元环离子,芳香胺还可以直接失去芳香胺还可以直接失去HH,生成很强的,生成很强的MHMH 酰胺的质谱分析酰胺的质谱分析酰胺类化合物有明显的分子离子峰,其裂解反应与脂类化合物类似。长链的脂肪族酰胺易发生麦氏重排,生成的m/z59+14n奇电子离子非常突出,对a裂解有抑制作用。长链脂肪族酰胺也能发生裂解,产生较弱的峰m/z72(无重排)或m/z73(有重排)芳香族酰胺与其他芳香族羰基化合物类似,分子离子峰丰度较大,由a断裂形成的芳酰基在谱图中非常突出。烟酰胺的质谱鉴定烟酰胺的质谱鉴定m/z=122m/z=106m/z=78小结小结通过本次对脂肪酰胺类化合物课件的制作,加深了对羰基、胺及含有此官能团的化合物的理解,对四大波普又有了进一步的认识,收获很大,意义很大。
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