第八章现代物理实验方法的应用选读.ppt

第四节 核磁共振谱 四、峰的裂分和自旋偶合 当邻近氢原子有几种磁不等性氢时，裂分峰数为（n + 1）（n′+ 1）（n″+ 1） 第四节 核磁共振谱 五、磁等同和磁不等同质子 1、化学等价 分子中两个相同的原子处于相同的化学环境时称化学等价。 化学等价的质子必然化学位移相同。 2、磁等价 一组化学位移等价的核，对组外任何一个核的偶合常数彼此 相同，这组核为磁等价核。 Ha与Hb磁等价 (JHaHc= JHbHc) 第四节 核磁共振谱 五、磁等同和磁不等同质子 3、磁不等价 与手性碳原子连接的-CH2-上的两个质子是磁不等价的。 第四节 核磁共振谱 五、核磁共振谱的解析及应用 1．应用 核磁共振谱图主要可以得到如下信息： （1）由吸收峰数可知分子中氢原子的种类。 （2）由化学位移可了解各类氢的化学环境。 （3）由裂分峰数目大致可知各种氢的数目。 （4）由各种峰的面积比即知各种氢的数目。 第四节 核磁共振谱 五、核磁共振谱的解析及应用 2．谱图解析 例：已知某化合物分子式C8H9Br，其 1HNMR图谱如下，试求其结构。 第四节 核磁共振谱 五、核磁共振谱的解析及应用 例：已知某化合物分子式C7H16O3，其 1HNMR图谱如下，试求其结构。 第四节 核磁共振谱 五、核磁共振谱的解析及应用 第五节 质 谱（MS）简介 质谱法是将有机化合物的蒸气在高真空下用高能电子流轰击，使有机分子变成一系列的碎片，这些碎片可能是分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电子离子、亚稳离子、第二离子等，通过这些碎片可以确定化合物的分子量，分子式和其结构。 第五节 质 谱（MS）简介 基本原理：使待测的样品分子气化，用具有一定能量的电子束（或具有一定能量的快速原子）轰击气态分子，使气态分子失去一个电子而成为带正电的分子离子。分子离子还可能断裂成各种碎片离子，所有的正离子在电场和磁场的综合作用下按质荷比（m/z）大小依次排列而得到谱图。 第五节 质 谱（MS）简介 第五节 质 谱（MS）简介 第五节 质 谱（MS）简介 例如：己烷在高能电子流轰击下，最初生成的分子离子，它能进一步裂解为如下碎片： 第五节 质 谱（MS）简介 第五节 质 谱（MS）简介 将产生的碎片离子经过加速，分离、收集并记录下来，就得到质谱图（见下图）。 第五节 质 谱（MS）简介 质谱图的表示方法：横坐标表示离子的质荷比（m / e），纵坐标表示离子的相对丰度。 质荷比（m / e）最大的峰称为母峰，母峰的质荷比即为该化合物的分子量。 质谱法主要用于测定分子量，也用于分析分子的结构。质谱仪的灵敏度高、用量少、用时少，对微量、复杂的天然有机化合物结构的测定十分有效。 第五节 质 谱（MS）简介 * * * * * * * * * 物质吸收的电磁辐射如果在红外光区域，用红外光谱仪把产生的红外谱带记录下来，就得到红外光谱图。所有有机化合物在红外光谱区内都有吸收，因此，红外光谱的应用广泛，在有机化合物的结构鉴定与研究工作中，红外光谱是一种重要手段，用它可以确证两个化合物是否相同，也可以确定一个新化合物中某一特殊键或官能团是否存。 * 具有氢键的质子其化学位移比无氢键的质子大。氢键的形成降低了核外电子云密度。随样品浓度的增加，羟基氢信号移向低场。 * 第三节 红外光谱 五、红外光谱图解析举例 一、基本知识 二、屏蔽效应和化学位移 三、峰面积与氢原子数目 四、峰的裂分和自旋偶合 五、磁等同和磁不等同质子 第四节 核磁共振谱 第四节 核磁共振谱 从原则上说，凡是自旋量子数不等于零的原子核，都可发生核磁共振。 但到目前为止，有实用价值的实际上只有H1，叫氢谱，常用1HNMR表示；13C叫碳谱，常用13CNMR表示。 在基础有机化学中，我们仅讨论氢谱。 第四节 核磁共振谱 一、基本知识 1、核的自旋与磁性 由于氢原子是带电体，当自旋时，可产生一个磁场，因此，我们可以把一个自旋的原子核看作一块小磁铁。氢的自旋量子数ms为 +1/2，-1/2。 第四节 核磁共振谱 一、基本知识 2、核磁共振现象 原子的磁矩在无外磁场影响下，取向是紊乱的，在外磁场中，它的取向是量子化的，只有两种可能的取向。 第四