红外、紫外、核磁、质谱的联系

刚给别人回答了一份,和你的一样哎...
这是传统的有机四大谱.
首先,来源么,前三种称之为光谱,就是利用不同波段的电磁波对不同的能级进行激发,通过吸收光的波长进行判断环境的官能团,质谱是利用高速粒子对分子进行撞击,一般按照键能等规律进行断裂,得到碎片峰.
嗯,原理,基本上上面已经解释了,再解释清楚一点吧,顺带把应用一并解释了.
紫外（其中一般包括可见光）,现阶段在经常和荧光一起用,判断物质的共轭什么的,这个波段里发生的是分子中电子能级的跃迁,也就是说在对应的波长频段下,一部分能量被分子吸收,使得分子中电子发生跃迁,表现在图谱上就是吸收峰的升高.在应用中么,在结构鉴定的用处不大,但是在一部分定性或者定量分析中还是很有用的,紫外有一个特点就是检测限比较低,所以很多分析仪器的检测器都是紫外检测器,和它配套的就是荧光了,很多存在紫外吸收的都有荧光,因为电子吸收能量之后跃迁到激发态,这个状态是不稳定的,会回到相对稳定的基态,在这个过程中将会放出能量,这个能量可能以光的形式发射出去,就是荧光或者磷光（这里的差别可以百度之）.荧光的检测限更低,所以现在在细胞里用得很多,恩,扯远了...
红外,顾名思义,就是红外波段的电磁波,这个波段对应的是分子中键的振动,包括伸缩振动和弯曲振动,基本原理和上面一样,就是一个波段的能量被吸收,在图谱上产生吸收峰,这个能量使得振动能级发生了跃迁.相对电子而言,振动和分子内小基团结构的关系更亲近一些,所以对于官能团的鉴定更有用,不过,建议只看看比较特征的峰,比较细节的就不要太追求了,因为经常出现难以解释的东西,比如叔丁基之类的,偶尔很准,偶尔就很无语的,一般判断一些羰基啦,苯环啦,炔键啦羧基啦醛基啦什么的还是蛮不错的.
质谱不是光谱,它是通过高能粒子的撞击来完成的,撞击得到碎片峰,然后我们通过推断得到整个分子的骨架,其中有几个过程,第一是样品分子的分布,需要让样品气化或者吸附在基底上,前者适用于小分子,后者一般是大分子,撞击粒子的选择有很多,电子撞击就是EI谱,这个是最常见的,也是撞击碎片最彻底的,小分子可以玩一下,大分子你得到了碎片就组装不起来了,撞击得到的碎片怎么判断大小呢?一般撞击下来的碎片会带电,所以我们通过施加电场和磁场（TOF貌似不需要磁场）,通过旋转后的撞击位置不同得到不同碎片的质量.另外,高分辨的质谱能确定小数点后面好几位,基本可以直接判断元素组成.
最后说核磁,核磁针对的是核自旋能级的能量,通过施加一个脉冲,使得核由低自旋向高自旋跃迁,然后高自旋的核通过环境或者和其他同种原子之间的能量交换发生弛豫（发生这个过程需要的时间称为T1或者T2,它决定着核磁共振的峰的宽度或者高度,一般认为峰越尖锐越好）,回到低自旋态,再次接受脉冲,再次到高自旋,不同环境的原子吸收的能量不一样,因此可以判断不同环境的原子,现在比较成熟的是碳谱和氢谱,其中前者的缺点在于需要的样品量大（具体原因可以翻书）,还有核磁里用的比较多的是二维谱,可以判断同种或者不同种原子之间的耦合关系,恩,也就是连接关系,有一点需要注意的是,和其他图谱不同,核磁里的每一个峰都需要能精确解释,否则是不能被认可的.从这个角度来说,核磁是用来判断结构的最好方法,当然X射线晶体衍射更准确,但是很多东西都很难长出晶体来.
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