08第8章_现代物理实验方法在有机化学中的应用全解.ppt

2. 衍射强度和晶胞内原子分布 通过X射线单晶结构分析，能提供晶体内部三维空间的电子云密度分布，晶体中分子的立体构型、构象、化学键类型，键长、键角、分子间距离，配合物配位等。 三、单晶衍射实验方法简介 2?甲硫基? 3?苯甲酰基?5?（4?硝基苯基）呋喃的单晶结构 （4）峰裂分谱线的相对强度： （n+1）时：峰高度比与二项展开式的各项系数比一致。例如： n=1 二重 1 1 n=2 三重 1 2 1 n=3 四重 1 3 3 1 n=4 五重 1 4 6 4 1 其他情况更加复杂。 （5）自旋偶合的条件 A.不等性的相邻质子才能偶合。 B.两个质子间少于或等于三个单键（中间插入双键或三键可以发生远程偶合）才能偶合。 C.活泼氢一般不偶合。例如：CH3-O-H 实例分析： 等性质子不偶合 超过3个σ 键不偶合 图8-22 图8-21 实例分析： 同碳上的氢不偶合 偶合（相隔不饱和键） 远程偶合 4. 化学等同和磁等同 ⑴ 化学等同（chemical equivalence）： 分子中两个质子处于相同的化学环境。 　　化学等同的质子，具有相同的化学位移。 判断质子是否等性的方法：用设想的基团Y分别代替两个质子中的一个，Y取代后的两个产物若是相同的或是对映体，则两个质子是化学等同的，反之则不等同。 化学等同 化学不等同 Ha和Hb是否等性 与不对称碳原子相连的CH2上的两个质子是化学不等同的。 ⑵ 磁等同（magnetic equivalence） 两个质子化学等同，且对组外任何1个质子核的偶合作用强度相同（J值相同），则这两个质子磁等同。 （这些概念用于判定是否一级谱） 5.简单的PNMR谱图分析 通过谱图可得到四个信息： ⑴ 峰位置（化学位移值）——哪类氢（化合物类型） ⑵ 峰数目——几种不等性氢 ⑶ 峰面积比（积分高度比）——氢原子个数比（注意对称结构的特殊性） ⑷ 峰裂分情况——相邻氢的情况 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C3CH C2CH2 C-CH3 环烷烃 0.2～1.5 CH3Ar CH2NR2 CH3S C?CH CH2C=O CH2=CH-CH3 1.7～3 CH3F CH3Cl CH3Br CH3I CH3O CH3NO2 2～4.7 0.5(1)～5.5 6～8.5 10.5～12 CHCl3 (7.27) 4.6～5.9 9～10 OH NH2 NH CR2=CH-R RCOOH RCHO 常用溶剂的质子的化学位移值 D 示例： 例1： A 1.7 二重峰 B 4.2 七重峰 例2： δ 裂分峰 H个数比 A ≈1.0 三重峰 3 B ≈ 1.8 单峰 3 C ≈ 2.0 四重峰 2 D ≈ 4.7 单峰 2 图8-26 例3： δ 裂分峰 H个数比 A ≈ 0.7 三重峰 3 B ≈ 1.3 单峰 6 C ≈ 1.6 四重峰 2 D ≈ 7.2 单峰 5 U (不饱和度) = 11+1+1/2×（0-16）= 4 三、核磁共振碳谱 1H NMR谱显示质子在有机分子骨架上的位置。 13C NMR谱提供有机分子骨架的信息。 1. 偶合现象 　13C—13C不偶合（ 13C 自然丰度低） 13C—1H的偶合有： （1）1JCH（ 13C与1H相隔1个键） （2）2JCH （13C与1H相隔2个键） 13C—1H的偶合 13C—1H的偶合，使13C裂分峰数目符合n+1规则。 例1：CH3I中，13C裂分为四重峰1:3:3:1 例2：CH3COCH3中， A 2JCH为 七重峰 B 1JCH为 四重峰 B A 光谱图 2. 去偶方法（简化图谱） ⑴宽带去偶（broad band proton decoupling）： 又称质子噪声去偶，是测定碳谱时最常用的去偶方法，常用13C{1H}表示。 定义：用高频辐射照射质子，使所有13C—1H的偶合消除，每个不等价碳出现一个单峰。 用途：主