核磁原理及解析方法.ppt

第三章 核磁共振波谱分析法 一、谱图中化合物的结构信息 structure information of compound in spectrograph 二、简化谱图的方法 methods of simpling spectrograph 三、谱图解析 spectrum unscrambling 四、谱图联合解析 deduce the structures from NMR spectrum and IR spectrum 一、谱图中化合物的结构信息 常见复杂谱图 二、简化谱图的方法 2. 活泼氢D2O交换反应 4. 去偶法（双照射） 5. 位移试剂 (shift reagents) 三、谱图解析 1. 谱图解析（1） 谱图解析（ 2 ） 谱图解析（ 3 ） 谱图解析（ 4 ） 对比 2. 谱图解析与结构(1)确定 谱图解析与结构确定步骤 谱图解析与结构(2)确定 结构(2)确定过程 谱图解析与结构(3) 结构(3)确定过程 谱图解析与结构(4) 结构(4)确定过程 四、联合谱图解析 （1）C6H12O 谱图解析 （2）C8H14O4 内容选择： 第一节 核磁共振基本原理 principle of nuclear magnetic resonance 第二节 核磁共振与化学位移 nuclear magnetic resonance and chemical shift 第三节 自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting 第四节 谱图解析与结构确定 analysis of spectrograph and structure determination 第五节 13C核磁共振波谱 13C nuclear magnetic resonance * * 第四节 谱图解析与化合物结构确定 nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR analysis of spectrograph and structure determination （1）峰的数目：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种； （2）峰的强度(面积)：每类质子的数目(相对)，多少个； （3）峰的位移(? )：每类质子所处的化学环境，化合物中位置； （4）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数； （5）偶合常数(J)：确定化合物构型。 不足之处： 仅能确定质子（氢谱）。 一级谱的特点 非一级谱（二级谱） 一般情况下，谱峰数目超过n+1规律所计算的数目 组内各峰之间强度关系复杂 一般情况下， ?和J不能从谱图中可直接读出 裂分峰数符和n+1规律，相邻的核为磁等价即只有一个偶合常数J；若相邻n个核n1个核偶合常数为J1， n2个核偶合常数为J2，n= n1+ n2则裂分峰数为（n1+1)( n2+1) 峰组内各裂分峰强度比(a+1)n的展开系数 从谱图中可直接读出?和J，化学位移?在裂分峰的对称中心，裂分峰之间的距离（Hz）为偶合常数J 7 8 1. 采用高场强仪器 60MHz 100MHz 220MHz HC HB HA 3. 介质效应 OHNHSH 1 2 CDCl3溶液 1 2 吡啶溶液 第二射频场 H2 υ2 Xn（共振） AmXn系统 消除了Xn对的Am偶合 照射 Ha 照射 Hb 稀土元素的离子与孤对电子配位后，相邻元素上质子的化学位移发生显著移动。 常用：Eu（DPM）3 [三—（2,2,6,6—四甲基）庚二酮—3,5]铕 OH OH 谱图解析步骤 由分子式求不饱合度 由积分曲线求1H核的相对数目 解析各基团 首 先解析： 再解析： ( 低场信号 ) 最后解析：芳烃质子和其它质子 活泼氢D2O交换，解析消失的信号 由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析 参考 IR，UV，MS和其它数据推断解构 得出结论，验证解构 6个质子处于完全相同的化学环境，单峰。 没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。 质子a与质子b所处的化学环境不同，两个单峰。 单峰：没有相邻碳原子（或相邻碳原子无质子） 质子b直接与吸电子元素相连，产生去屏蔽效应，峰在低场（相对与质子a ）出现。 质子b也受其影响，峰也向低场位移。 裂分与位移 苯环上的质子在低场出现。为什么？ 为什么1H比6H的化学位移大？ 5 2 2 3 化合物 C10H12O2 8 7 6 5 4