核磁共振波谱法NMR.pptVIP

电磁波与不同种类核的作用 4、峰面积 5、弛豫时间 三、影响化学位移的因素 1.常见官能团的氢谱 2、相连碳原子的S-P杂化 B.烯烃的各向异性 NMR解析举例 3、探头 简化图谱的方法—去耦 为使谱图简化，除去相邻核间的耦合作用的方法。 醋酸异丙酯的1H-NMR(100MHz)。双重照射去耦的谱图变化实例。(a)常法测定的谱图。(b)照射最右端的两个甲基质子去其耦合作用 (c)去次甲基质子的耦合作用 用两个电磁波发生器，扫描第一个发生器，（A核的共振频率?1 ），用?2的强电磁波照射，使B核共振达到饱和。双重照射法除去B核对A核的影响。 双照射方法 第三节 核磁共振波谱仪 一、NMR仪器的基本构成 外加磁场 探头 高频电磁波发生器及接受器 数据处理及记录 TMS的优点 1）单峰：TMS中所有质子等同，只有一个吸收峰 2）TMS的屏蔽系数几乎比所有其他物质的都大(电子云密度大)， 处在高场位置，化学位移定为零，则其他化合物H核的共振频率都 在左侧 3）一个分子中有12个等价H和4个等价C，故加入低含量如1-5% v/v 的TMS可得到足够强的尖峰。 4）TMS稳定，在大多数有机液体中的溶解性好，沸点低(b.p. = 27?C)，蒸汽压高，可挥发除去，便于回收样品。 5）TMS不溶于水，对于水溶液，有DDS和TSP-d4等钠盐替代 品。它们的甲基H在几乎与TMS相同的位置出峰，亚甲基H 出一系列小峰，市售亚甲基H均为氘代产品。 2、自旋-自旋耦合spin-spin coupling ` 核自旋通过成键电子与附近相邻磁性核自旋间的相互作用所引起的NMR谱线分裂现象。 以下列分子结构单元为例分析谱线裂分现象： —C—C—H H H H H CH2对CH3的影响 B0 (2) (3) (1) (4) Field direction Possible spin orientations of methylene proton 自旋同时相反， CH3三重峰右边的第一个峰。 (1) (4) 自旋同时相同， CH3三重峰左边的第一个峰。 (2) (3) 自旋相反，影响抵消。中间峰 裂分为3， 峰面积比——1:2:1。 CH3对CH2的影响 B0 可能的组合方式: 23=8种 中间6组为两组等同的磁效应 裂分为4 峰面积比为1:3:3:1 相邻原子上的质子数以n表示，则简单氢谱NMR谱线的裂分数为n+1。 谱线分裂数的n+1规则: (a+b)n展开式的各项系数 n 二项式展开系数 峰型 1 1 1 2 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 0 1 2 3 4 5 单峰 双峰 三重峰 四重峰 五重峰 六重峰 3、耦合常数J (coupling constant) 谱线裂分产生的裂距，反映两个核之间的作用力强弱，单位Hz。与两核之间相隔的化学键数目关系很大： nJ： n化学键的个数。 同碳上的氢，无耦合。不同种磁性核时，有耦合。 相邻碳上的氢。如HA-CH2-CH2-HB, HA与HB的耦合。 相隔4个化学键，耦合作用很弱。 2J: 3J: 4J: 反映某种原子核的定量信息。 各峰组的面积之比反映了各官能团的氢原子数之比 与核在分子中所处的环境有关，因此可以表征分子大小、分子与溶剂的作用、分子运动的各向异性等。 和红外光谱需要记忆一些官能团特征吸收频率一样，核磁共振波谱图谱解析的关键是要首先记住不同类型的质子的化学位移。 例如： CH3— 0.9左右 —CH2— 1.2左右 Ph—H 7-8之间 A) CH3 ?0.9 ppm (饱和) 在高场出峰，峰强，易于辨认 0.8 ?1.2; 2.1?2.6; 2.2 ?3.2; 2.0 ?2.7; 3.2 ?4.0 ? 1H(CH3) (1)烷基：0?2 ppm (烷烃) B) CH2 ? 1H(CH2) 1.17 2.47 3.40 C) CH 一般比CH2的?值大0.3ppm (2)烯： 一般?1Hc最大。 (3)苯环： 无取代基时， 4?7 ppm (6.5 ppm左右较普遍 ) ?1H=7.3 ppm, 单峰 A) 单取代 a.烃基单取代 一组峰，分辨不开 b.邻对位单取代 邻对位质子受屏蔽作用，在高场，分辨不开 间位质子在低场，三重峰 c.间位单取代 苯环电子云密度降低，邻位质子受影响大 Jab：7 ?10 Hz ； Jac：2 ?3 Hz ； Jad：