05082 波谱学

高纲1158
 
江苏省高等教育自学考试大纲
 
 
 
 
 
 
            05082　　波谱学
 
　　　　　　　　　　　　　　　南京中医药大学编
 
 
 
 
 
 
 
江苏省高等教育自学考试委员会办公室
 
 
一、课程性质及其设置目的与要求
  （一）课程性质和特点
波谱学课程是江苏省高等教育自学考试中药学专业的一门重要的专业基础课程，包括了“紫外光谱（UV）”、“红外光谱（IR）”、核磁共振氢谱（¹H-NMR）、核磁共振碳谱（¹³C-NMR）、质谱（MS）等，其中紫外光谱、红外光谱做了简单介绍，着重介绍了核磁共振谱与质谱。本课程收录了较多量成分的谱图和数表，阐明各种波谱方法的基本原理，在此基础上着重表示各种波谱与有机化合物结构之间的关系及其在化合物结构鉴定中的应用，注意波谱间相互印证，进行综合解析。                  
本课程属于中药化学的专业基础课。通过本课程的学习，要求学生掌握波谱学中紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱的理论基础、各种波谱与化合物结构之间的关系，及培养学生通过波谱解析结构的能力，为今后学习中药化学打好基础。本课程以自学或课程讲授为主。
教材选用《有机波谱分析》， 孟令芝主编，武汉大学出版社，2009年。
    （二）本课程的基本要求
    通过本课程的学习，应考者应达到以下要求：
    1、掌握质谱中分子离子峰、碎片离子峰、常见裂解方式、各类有机化合物的质谱。
    2、掌握核磁共振氢谱中的基本原理、化学位移及影响因素、积分曲线与氢数目、偶合与偶合常数、一级偶合系统、一般有机化合物的氢谱解析。
    3、领会核磁共振碳谱中的化学位移及影响因素、C-H的¹J偶合、简单有机化合物的碳谱解析。 
    4、掌握各类有机化合物的红外特征吸收及红外光谱的解析、应用。
    5、掌握各类有机化合物的紫外特征吸收及紫外光谱的解析、应用。
    6、了解有机化合物的四谱综合解析。
   （三）本课程与相关课程的联系
    本课程的前修课程是有机化学和分析化学，有机化学主要是介绍基本有机化合物类型、基本性质等；分析化学介绍了UV、IR、MS、¹ H-NMR、¹³C-NMR的基本原理。这二门课程可以帮助我们更好地掌握波谱学中各种波谱与有机化合物结构的关系及如何解析确定结构。
 
二、课程内容与考核目标
第一章  电磁辐射与谱学基础
（一）课程内容
本章主要介绍电磁辐射的区域划分、电磁辐射对应的能级跃迁及波谱技术，分子光谱与磁共振谱的简介。
（二） 学习要求
明确“波谱学”的研究内容。
（三） 考核知识点和考核要求
1、 掌握：电磁辐射对应的能级跃迁及波谱技术。
2、 领会：分子的电子光谱、振动光谱的含义；核磁共振、有机质谱的含义。
 
第二章  有机质谱
（一）课程内容
    本章主要介绍了质谱的基本知识、分子离子和分子式、有机质谱中的主要裂解方式（简单裂解：α裂解、ι裂解；重排裂解：麦氏重排和RDA裂解）、各类有机化合物的质谱及解析、应用。
    （二）学习要求
通过本章学习，要求理解并掌握分子离子峰、碎片离子峰的识别及解析方法，熟悉各类有机化合物的裂解方式及同位素离子峰、亚稳离子峰、多电荷离子峰。
（三）考核知识点与考核要求
1、领会质谱的基本知识
2、熟练掌握分子离子峰的识别方法
3、熟练掌握基本的有机质谱裂解方式(α裂解、ι裂解、RDA裂解、麦氏重排)
4、领会同位素离子峰、亚稳离子峰、多电荷离子峰的识别及作用。
5、领会各类有机分子的裂解方式
6、掌握质谱的解析方法。
 
第三章 核磁共振氢谱
（一）课程内容
    本章主要介绍了核磁共振的基本原理；化学位移的概念及影响化学位移的因素；自旋偶合的机理、偶合常数与分子结构的关系、裂分峰的规律；偶合系统的类型及一级偶合系统。
    （二）学习要求
通过本章学习，要求理解并掌握氢核磁共振中解析结构的三大参数：化学位移、偶合常数、峰面积的概念及如何利用这些参数解析简单有机化合物结构的方法。
（三）考核知识点与考核要求。
1、领会核磁共振的基本原理。
2、熟练掌握氢质子化学位移的影响因素及各种氢核化学位移的范围。
3、 领会氢核发生裂分的机理，掌握裂分峰规律。
4、掌握偶合常数与分子结构的关系。
5、熟练掌握一级自旋偶合系统。
6、掌握利用核磁共振氢谱解析化合物的结构。
 
第四章 核磁共振碳谱
（一）课程内容
本章主要介绍了核磁共振碳谱的特点；碳谱的实验方法及技术（全去耦碳谱、偏共振去耦谱、选择性去耦谱）；碳谱的化学位移及影响因素；碳谱的偶合及偶合常数及碳谱的解析。
    （二）学习要求
通过本章学习，要求理解并掌握核磁共振碳谱中各类碳的化学位移值；各种去偶技术及如何利用这些去偶技术、化学位移值解析简单有机化合物结构的方法。
（三）考核知识点与考核要求
1、领会碳谱的特点。
2、熟练掌握常见的碳谱实验技术。
3、熟练掌握碳核的化学位移及影响因素。
4、掌握利用碳谱解析化合物结构。
 
第五章 红外光谱
（一）课程内容
本章主要介绍了红外光谱的基本原理；影响红外振动频率的因素；各类有机化合物的红外特征吸收及红外光谱的解析与应用。
    （二）学习要求
通过本章学习，要求掌握各类有机化合物的红外特征吸收峰；熟悉利用特征峰解析简单有机化合物结构的方法及一般程序。
（三）考核知识点与考核要求
1、领会红外光谱的基本原理。
2、掌握影响红外振动频率的因素。
3、熟练掌握各类有机化合物的红外特征吸收。
4、掌握解析红外光谱的一般程序。
 
第六章 紫外光谱
（一）课程内容
本章主要介绍了紫外光谱的基本原理；各类有机化合物的紫外吸收及紫外光谱的解析与应用。
    （二）学习要求
通过本章学习，要求掌握非共轭有机化合物、共轭有机化合物、芳香族化合物的紫外特征吸收峰；熟悉利用紫外吸收峰分析结构。
（三）考核知识点与考核要求
1、领会有机分子的电子跃迁类型。
2、领会非共轭有机化合物的紫外吸收。
3、熟练掌握共轭有机化合物及芳香族化合物的紫外吸收特点。
4、掌握紫外光谱提供的有关结构信息。
 
第七章 谱图综合解析
（一） 课程内容
四谱综合解析的一般程序；四谱联用解析的实例。
（二） 学习要求
熟悉四谱联用解析化合物的结构。
（三） 考核知识点与考核要求
1、领会四谱联用解析的方法与步骤。
2、会利用四谱有关数据解析简单有机化合物。
   
三、有关说明和实施要求
 
    （一）关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明
    在自考大纲的考核要求中，提出了“领会”、“掌握”、“熟练掌握”三个能力层次，它们之间是递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，它们各自的含义是：
    领会：要求自学应考者能够熟悉课程中有关知识点的主要内容，能将这些内容与其它知识点区别开来，能够根据考核要求做出正确判断。
    掌握：要求自学应考者应该掌握的课程中的知识点。正确理解和记忆相关内容的原理、方法步骤等。
    熟练掌握：要求自学应考者必须理解并掌握的课程中的核心内容和重要知识点，如在一些有关章节的综合性问题中，能够综合分析，做出正确的判断。
    （二）自学教材
    本课程使用教材为：《有机波谱分析》，孟令芝等编著，武汉大学出版社，2009年。
    （三）自学方法的指导
    本课程作为一门专业基础课程，内容多，难度大，要求前期相关基础课学得扎实。自学者在自学过程中应注意以下几点：
    1、在学习前，应仔细阅读本课程自考大纲的第一部分，了解本课程的概念、地位和任务，特别要熟知对本课程的基本要求及与有关课程的联系，使以后的学习能够紧紧围绕课程的基本要求。
    2、在学习每一章节内容前，都应先仔细阅读自考大纲中关于该章节的考核知识点和考核要求，注意对各知识点的不同层次要求，以便在学习有关章节内容时，能知道哪些是学习考核的重点，哪些是次重点，做到心中有数，有的放矢。
    3、在学习阅读教材时，应根据自学大纲要求，逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每个知识点，对基本概念必须深刻理解，基本原理必须牢固掌握。在学习时遇到个别细节问题不清楚，在不影响继续学习的前提下，可暂时搁置。
    4、学完教材的每一章节后，应针对考核内容，对该章节整理并做一小结，并应认真完成有关章节习题。这一过程可帮助自学者理解、消化、记忆和巩固所学知识，增强分析问题、解决问题的能力。
    （四）对社会助学的要求
    1、应熟知考试大纲对课程提出的总的要求和各章的知识点。
    2、应掌握各知识点要求达到的层次，并深刻理解各知识点的考核要求。
    3、对应考者进行辅导时，应以指定的教材为基础，以考试大纲为依据，不要随意增删内容以免与考试大纲脱节。
    4、辅导时应对自学应考者进行学习方法的指导，提倡自学应考者“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动提出问题，依靠自己学懂”的学习方法。
    5、辅导时要注意基础，突出重点，要帮助自学应考者对课程内容建立一个整体的概念，对自学应考者提出的问题，应以启发引导为主。
    6、注意对自学应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导自学应考者逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、做出判断和解决问题。
    7、要使自学应考者了解试题难易与能力层次高低二者不完全是一回事，在各个能力层次中都存在着不同难易的试题。
    （五）关于命题和考试的若干规定
    1、本大纲各章所提到的考核要求中，各条细目都是考试的内容，试题覆盖到章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。
2、试卷对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“领会”20%；“掌握”40%；“熟练掌握”40%。
    3、试题难易程度合理，可分为四档：易、较易、难、较难，这四挡在各份试卷中所占的比例约为：2：3：3：2。
    4、本课程考试试卷可能采用的题型有：单项选择题、填空题、分析题、简答题及问答题等类型（见附录）。
    5、考试方式为闭卷、笔试，考试时间为150分钟。评分采用百分制，60分为及格。
 
附录  题型举例
    一、单项选择题
如：某化合物受电磁辐射作用后，核外层电子发生能级跃迁，所产生的光谱波长范围在（    ）
A．100～400nm   B．0.1～50cm    C．2.5～25μm    D．50～500cm   
二、填空题
如：¹H-NMR中标准品的共振峰应位于较高磁场，绝大多数有机物的H峰均出现在它的            
A．左侧        B．右侧          C．上侧         D．下侧
    三、分析题
如：比较下列化合物各组H的d值大小，并说明理由。

    四、简答题
    如：化合物在220~250nm范围内有强紫外吸收带，说明分子中有什么结构存在？
    五、问答题
如：有一化合物，分子式为C₄H₈O₂，其¹H-NMR谱数据为δ3.6(s，3H)，2.3(q，J=7Hz，2H)，1.1(t，J=7Hz，3H)，试推出与NMR谱相应的分子结构，并解释之。