第八章有机波谱概要.ppt

NMR谱图给出的结构信息: 化学位移、自旋裂分、偶合常数和峰面积 (积分线) 图8.13 乙醇的1H–NMR谱和它的三种不同质子积分曲线 质子的屏蔽与去屏蔽效应： 质子 + B0 外加磁场 σ键电子环流 诱导磁场 C H 8.3.2 化学位移 化学位移是由于屏蔽与去屏蔽效应 引起的质子的吸收信号的位移。 (1) 化学位移的产生 外加磁场 B0 高场 低场 感应磁场的方向与外加磁场的方向相反时： B实 = B0 – B感应＝ B0 – σ B0＝ B0 (1 –σ) σ―屏蔽常数 屏蔽效应(抗磁屏蔽效应) 感应磁场的方向与 外加磁场的方向相同时： B实 = B 0 ＋ B感应 外加磁场 B0 高场 低场 增加磁感应强度, 产生NMR。 减小磁感应强度，产生NMR。 去屏蔽效应(顺磁屏蔽效 应) 质子核磁共振的条件应为： ν = B实 = B 0(1 -σ) 2π γ 2π γ 由核外成键电子的电子云密度引起的 屏蔽效应—局部屏蔽效应 ； 由分子中其它质子或基团的核外电子 引起的屏蔽效应—远程屏蔽效应 (磁各向异性效应)。 化学位移： 不同化学环境的核，受到不同程度的 屏蔽效应，其共振吸收的位置出现在不同 的磁感应强度，这种位置的差异为化学位 移。 基准物：(CH3)4Si, TMS 化学位移(δ) = ν试样－νTMS ν0 × 106 (2) 化学位移的表示方法 ν试样：试样共振的频率； ν TMS：TMS共振频率； ν0：操作仪器选用的频率 化学位移与外加磁场感应强度相关 TMS: 单峰、化学位移在高场。 δTMS＝ 0, 其它化学位移在其左侧。 CH3R R2CH2 1.8 CH3C = C 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 δ 0.9 1.25 1.5 R3CH 2.1 2~3 3.0 3.7 CH3O－ 4.5~6.5 Ar－H 10~13 RCOOH 0.5~5.5 ROH 0.4~3.5 图8.14一些官能团中质子的化学位移 (3) 影响化学位移的因素 分子中质子的化学环境不同，质子所 受到的屏蔽效应的程度不同，其化学位移 值不同。 (b) 磁各向异性效应 CH3CH3 δ 7.3 5.3 2.0~3.0 0.9 (a) 电负性的影响 δ 随着与甲基相连的原子电负性的增大， 屏蔽效应减小，δ值增大 CH3CH3 (CH3)3N CH3OCH3 CH3F 0.9 2.2 3.2 4.3 苯的各向异性效应 B0 环外：由芳环上π电子 流产生的感应磁场方向与 外加磁场的方向一致，质 子处于去屏蔽区。 芳环上质子的δ位于低场 B0 乙炔的各向异性效应 乙炔分子中的π电子 流产生的感应磁场方向在 三键轴线上与外加磁场的 方向相反，质子处于屏蔽 区。 8.3.3 自旋偶合与自旋裂分 (1) 自旋偶合的产生 图8.15 氯乙烷的1H–NMR谱 化学环境不同的相邻的自旋原子核间的 相互作用的现象——自旋–自旋偶合 由于自旋偶合引起的谱线增多的现象 ——自旋–自旋裂分 B0 当Ha邻近无Hb存在时， Ha的共振频率为： ν= γ 2π B0(1–σ) 当Ha邻近有Hb存在时， γ Ha的共振频率为： ν1 = 2π [B0(1 –σ) ＋ΔB] ν2 = 2π [B0(1 –σ)－ΔB] γ ΔB: 核Hb的感应 磁场强度 Ha的共振频率为： * 第八章 有机化合物的波谱分析 8.1 分子吸收光谱和分子结构 8.2 红外吸收光谱 8.2.1 分子的振动和红外光谱 振动方程式 (2) 分子振动模式 8.2.2 有机化合物基团的特征频率 8.2.3 有机化合物红外光谱举例 烷烃 (2) 烯烃 (3) 炔烃 (4) 芳烃 8.3 核磁共振谱 8.3.1 核磁共振的产生 原子核的自旋与核磁共振 (2) 核磁共振仪和核磁共振谱图 8.3.2 化学位移 (1) 化学位移的产生 (2) 化学位移的表示方法 (3) 影响化学位移的因素 8.3.3 自旋偶合与自旋裂分 自旋偶合的产生