不同化学环境的质子称为不等价质子.PPT

* * 教学目的 1.使学生熟悉UV、IR、HNMR、MS基本原理，了解有机化合物的波谱分析法。 2.能利用图谱及数据正确解析简单有机化合物。 教学重点 UV、IR、HNMR、Ms的基本原理和应用 。 教学难点 1.UV：电子跃迁类型及其吸收特征。 2.IR：原理及应用。 3.1H NMR：基本原理、化学位移、自旋偶合和裂分。 4.Ms：基本原理、分子结构与碎片离子的形成关系。 Structure Determination Physical properties Spectroscopic Methods ---- Melting Point ---- IR (Infrared Spectroscopy) ---- Boiling Point ---- NMR (Nuclear Magnetic resonance) ---- Specific Rotation ---- MS (Mass Spectrum) ---- Refractive Index ---- UV (Ultraviolet Spectrum) 波谱法特点 (1) 样品用量少，一般来说2~3mg即可（最低可少到1mg）； (2) 除质谱外，其它方法无样品消耗，可回收再使用； (3) 省时、简便 (4) 配合元素分析（或高分辨质谱），可以准确地确定化合物的结构 l 实例——分子式为C8H10的化合物可能结构： 测定方法 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 乙苯 沸点 ( 用量~40mg ) 144.4 139.1 138.3 136.2 折光率 ( 用量~80mg ) 1.5055 1.4972 1.4958 1.4959 化学转化产物 ( 氧化 ) 及其熔点 ( 用量~20mg ) 邻苯二甲酸 210-211d 间苯二甲酸 348 对苯二甲酸 300 苯甲酸 122.13 核磁共振氢谱(用量~2mg) 2.2, 7.1 2.3, 7.0 2.3, 7.1 1.3, 2.7, 7.2 红外光谱(用量~2mg) ? ? ? ? 紫外光谱(用量~2mg) 265(23), 271(2.2) 269(2.3), 274(2.3) 267(2.7), 275(2.7) 206(4.5), 259(2.2) 9.1 核磁共振氢谱和碳谱 核磁共振的基本原理 （1）原子核的自旋 原子核的自旋量子数：I 或ms 表示原子核的自旋运动情况。ms 与原子的质量数和原子序数之间的关系： A、Z均为偶数，ms=0 A为偶数，Z为奇数， ms=1，2，3…整数 A为奇数，Z为奇或偶数， ms=1/2，3/2， 5/2…半整数 当ms≠0时，原子核的自旋运动有NMR讯号。 （2）、核磁共振氢谱原理简介 氢原子核中质子处于高速自旋中，相当于一个小磁铁。在没有外磁场时， 其取向是随机和混乱的，但是当处于外磁场中则只有两种取向，一种与外磁场相同（能量较低，较稳定状态）， 或相反（能量较高，较不稳定状态）。两者的能级差为 hr ⊿E= —— H0 2π r 为核常数 核磁共振的条件：E射=△E，即： 如果外加一个无线电波射频，当E射= hν射 = ⊿E时，则处于低能级的质子转向到高能级状态，发生核磁共振，这时会产生一个共振吸收峰，记录下来即为核磁共振氢谱。 r H0 ν射 = —— 2π 从上式看，似乎所有的质子均在一个射电频率出现吸收峰，是这样吗？ 组成：磁铁、射频发生器、检测器、放大器、记 录仪（放大器）、样品管 原理：扫频：固定H0，改变υ射，使υ射与H0匹配 扫场：固定υ射，改变H0，使H0与υ射匹配 2、 核磁共振仪的组成及原理 3、相关概念 原子核不是孤立存在的，它的核外有电子，电子在外加磁场作用下将产生一个感应磁场H感 A、屏蔽效应——若H感与H0反向平行排列，质子实际上感受到的有效磁场强度比外加磁场小，这样的作用称为屏蔽效应。 即：H有效=H0-H感=H0-H0σ=H0(1-σ)