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第四章 核 磁 共 振 4.1 核磁共振基本原理 4.2 化学位移 4.3 影响化学位移的因素 4.4 自旋偶合与自旋裂分 4.5 偶合常数与偶合机制 4.6 谱图解析（一级谱） 一、概述 4.1 核磁共振基本原理 下列原子核不可以进行核磁共振实验的是（ ） A、12C B、19F C、13C D、15N E、10B F、 2H 例如，在 60MHz谱仪和100MHz谱仪上，CH3Br 中 1H核的化学位移值相同： 例：某化合物在400MHz谱仪上测得三种氢 的化学位移值分别为3.0， 4.5，10.0（ppm）； 在600MHz谱仪上测其1H化学位移值分别 为 （ppm） 氢键的数量越多，对氢核的去屏蔽作用也越大。 例：苯酚中羟基的?值随浓度变化而变化，而o- 羟基苯乙酮中羟基的?=12.05 ppm，与浓度无 关。请解释该现象。 4.1 核磁共振基本原理 例如，在 60MHz谱仪和100MHz谱仪上，CH3Br 中 1H核的化学位移值相同： 例：某化合物在400MHz谱仪上测得三种氢 的化学位移值分别为3.0， 4.5，10.0（ppm）； 在600MHz谱仪上测其1H化学位移值分别 为 （ppm） 氢键的数量越多，对氢核的去屏蔽作用也越大。 5) 溶剂效应 同一种样品，所用溶剂不同，其化学位移亦有一定的差异，这是由于溶剂与溶质之间有不同作用的结果，称为溶剂效应。 在苯与二甲基甲酰胺的复合物中，苯环较多地 靠近带正电荷的氮而远离带负电荷的氧的一端， 使 ?-甲基受到苯环的屏蔽，所以向高场位移。 N，N 二甲基甲酰胺，两个甲基具有不同的化学位移值，在谱图上可以观测到两个谱峰。但是随着温度提高，C—N 键的自由旋转速度加快，两个甲基将逐渐处于相同的化学环境，这时观测到的就是一个谱峰。 求苯环上氢A，氢B的化学位移值 (1)自旋裂分（n+1）规律 若氢核a的邻近有n个磁等价的氢b，则氢a将分裂为 n+1 重峰， 即所谓 n+1 规律。 由 n+1 规律所得到的峰强度比为二项式(a+b)n 展开的系数。 例：1:1（n=1, 双峰), 1:2:1（n=2 ,三 重峰)，1:3:3:1（n=3, 四重峰）…… 磁等价的氢核 2．异丙苯上的Ｈa为几重峰？ 3. 指出各种质子偶合裂分情况 4. Hc的信号峰为三重峰吗？ (1)自旋裂分（n+1）规律 若氢核a的邻近有n个磁等价的氢b，则氢a将分裂为 n+1 重峰， 即所谓 n+1 规律。 由 n+1 规律所得到的峰强度比为二项式(a+b)n 展开的系数。 例：1:1（n=1, 双峰), 1:2:1（n=2 ,三 重峰)，1:3:3:1（n=3, 四重峰）…… 相互偶合的氢核，其 J 相同 即Ja b= Jb a 这对于归属相互偶合的氢 核很重要。 芳香氢的偶合: 芳环中芳香氢的偶合也是通过环上的 ? 键 实现 的。下图是苯环中氢的偶合情况： 4.6 核磁共振1H谱解析 二、 已知化合物谱图解析---1 二、 已知化合物谱图解析---2 未知化合物谱图解析（1） 1、化合物的分子式为C8H10，解析其结构 解：1. 该化合物不饱和度 U=4。 2. 由氢谱上δ7～8的峰和U =4可知有苯环 3. 根据积分曲线面积比求出各组峰相应的氢核 数：δ7～8处，5个氢对应于苯环质子，表 明为单取代苯 。 δ=2.6处的四重峰，质子数为2，对应于亚甲 基的共振吸收，裂分为四重峰有甲基相连;即 分子中有 -CH2CH3片断 4. 此外该亚甲基的吸收偏向低场，表明邻近有 吸 电子取代基，因此该亚甲基和苯环相连。 5.δ=1.3处的三重峰，质子数为3，对应于甲基的 共振吸收，裂分为三重峰说明相连有亚甲基， 即分子中 -CH2CH3片断 结构(3)确定过程 4. 化合物的分子式为C3H6O，根据图解析分子结构 谱图解析与结构确定步骤 a c b a c b为4重，c为3重 例4： A的两个亚甲基，受到31P的