有机波谱分析——核磁[ 中山大学].ppt

4.7 辅助谱图分析的方法 4.7.1 使用高频（或高场）谱仪 4.7.2 介质效应 4.7.3 位移试剂 4.7.4 计算机模拟谱图 4.7.5 双照射去偶 4.7.6 重氢交换法 重水 D2O 交换，可判断分子中是否存在活泼 氢及活泼氢的数目。 交换反应速度的顺序：OH＞NH＞SH 若分子中含有这些基团，在作完谱图后滴加 几滴重水，然后重新作图，此时活泼氢已被氘取 代，相应的谱峰消失。 4.8 谱图解析 4.8.1 图谱提供的信息 一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息 1. 由吸收峰的组数，可以判断有几种不同类型的H核； 2. 由峰的强度（峰面积或积分曲线高度），可以判断各类H的相对数目； 3.由峰的裂分数目，可以判断相邻H核的数目； 4. 由峰的化学位移（δ值），可以判断各类型H所处的化学环境； 5. 由裂分峰的外形或偶合常数，可以判断哪种类型H是相邻的。 4.8.2 解析步骤 1.识别干扰峰及活泼氢峰 2.计算不饱和度 3.确定谱图中各峰组对应的氢原子的数目，对氢 进行分配 4.对分子对称性的考虑 5.对每个峰组的 δ、J 都进行分析 6.组合可能的结构式 7.对推出的结构进行指认 4.7.3 解析实例 1.分子式为C3H60的某化合物的核磁共振谱如下，试 确定其结构。 谱图上只有一个单峰，说明分子中所有氢核的化学 环境完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。 3. 某化合物的分子式为C3H7Cl，其NMR谱图如下图所示： 试推断该化合物的结构。 解： 由分子式可知，该化合物是一个饱和化合物； 由谱图可知： (1) 有三组吸收峰，说明有三种不同类型的 H 核； (2) 该化合物有七个氢，有积分曲线的阶高可知a、b、 c各组吸收峰的质子数分别为3、2、2； (3) 由化学位移值可知：Ha 的共振信号在高场区，其 屏蔽效应最大，该氢核离Cl原子最远；而 Hc 的屏蔽效应 最小，该氢核离Cl原子最近。 结论：该化合物的结构应为： * * 第四章 核磁共振谱 4.1 基本原理 4.1.1 原子核的自旋 核象电子一样，也有自旋现象，从而有自旋角动量。 核的自旋角动量(ρ)是量子化的，不能任意取值， 可用自旋量子数(I)来描述。 I＝0、1/2、1…… I = 0， ρ=0， 无自旋，不能产生自旋角动量，不会 产生共振信号。 ∴ 只有当I ＞ O时，才能发生共振吸收，产生共振 信号。 I 的取值可用下面关系判断： 质量数（A） 原子序数（Z） 自旋量子数（I） 奇 数 奇数或偶数 半整数 n + 1/2。n = 0,1,2,… 奇 数 整 数 偶 数 偶 数 0 例如： 4.1.2 自旋核在外加磁场中的取向 取向数 = 2 I + 1 （在没有外电场时，自旋核的取向是任意的）。 4.1.3 磁共振的产生 磁性核的自旋取向表明 它在外加磁场中的取向 它的某个特定能级状态（用 磁量子数ms表示）。取值为 –I … 0 … +I。 即：每一个取向都代表一个能级状态，有一个ms 。 如：1H核：∵ I＝1/2 ∴ ms为 －1/2 和 +1/2 结论： (1)ΔE ∝ H0； (2) 1H受到一定频率（v）的电磁辐射，且提供的能量 =ΔE，则发生共振吸收，产生共振信号。 定义：在照射频率确定时，同种核因在分子中的化学环境不同而在不同共振磁场强度下显示吸收峰的现象称为化学位移。因此一个质子的化学位移是由其周围的电子环境决定的。 4.2 化学位移 4.2.1