11 31H核磁共振波谱.ppt

第十一章 核磁共振波谱分析法 11.3.1 化学位移及其影响因素 11.3.2 自旋-自旋偶合与偶合常数 11.3.3 1H 核磁共振波谱的应用 11.3.1 化学位移及其影响因素 2.化学位移 chemical shift 3. 化学位移的表示方法 位移的表示方法 二、影响化学位移的因素 电负性对化学位移的影响 磁各向异性效应 苯环的磁各向异性效应 双键的磁各向异性效应 三键的磁各向异性效应 单键的磁各向异性效应 2.氢键效应 3.空间效应 空间效应 4.各类有机化合物的化学位移 各类有机化合物的化学位移 各类有机化合物的化学位移 常见结构单元化学位移范围 一些常见结构单元的化学位移范围 11.3.2 自旋-自旋偶合与偶合常数 峰的裂分 自旋偶合 自旋偶合 二、峰裂分数与峰面积 峰裂分数 峰裂分数 峰裂分数 峰裂分数 三、偶合常数 偶合峰的判断 四、化学等价与磁等价 2. 磁等价 两核（或基团）磁等价条件： 11.3.3 1H核磁共振波谱的应用 常见复杂谱图 二、简化谱图的方法 2. 位移试剂 (shift reagents) 3. 去偶法（双照射） 4.核欧佛豪斯效应Nuclear Oerhauser Effect，简称NOE 5.采用高场强仪器 三、谱图解析 1. 谱图分析（1） 谱图分析（ 2 ） 谱图分析（ 3 ） 谱图分析（ 4 ） 对比 2. 谱图解析与结构确定 谱图解析与结构确定步骤 (2) 化合物 C10H12O2， 结构(2)确定过程 （3）化合物C7H16O3 结构(3)确定过程 (4)化合物 C8H8O2 结构(4)确定过程 四、联合谱图解析 （1）C6H12O 谱图解析 （2）C8H14O4 谱图解析 （3）C5 H7O2N 谱图解析 （4）C4H10O 内容选择： 11.1 核磁共振原理 11.2 核磁共振波谱仪 11.3 1H核磁共振波谱 11.4 13C核磁共振波谱 11.5 二维核磁共振波谱 结束 （1）偶合常数（ J 值）相等 （2）峰形 通常两组相互偶合的峰都是相应“内侧”峰偏高，而“外侧”峰偏低，在偶合信号的强峰上画一对相应的斜线，形成屋顶形状。 1. 化学等价（化学位移等价） 若分子中两个相同原子（或两个相同基团）处于相同的化学环境，其化学位移相同，它们是化学等价的。 化学不等价例子： ⑴ 对映异构体 在手性溶剂中：两个CH3化学不等价。 在非手性溶剂中：两个CH3化学等价。 ⑵ 固定在环上CH2的两个氢化学不等价。 ⑶ 单键不能快速旋转，则连于同一原子上的两个相同基化学不等价。 ⑷ 与手性碳相连的CH2的两个氢化学不等价。 分子中相同种类的核（或相同基团），不仅化学位移相同，而且还以相同的偶合常数与分子中其他的核相偶合，只表现一个偶合常数，这类核称为磁等价的核。 三个H核 化学等价 磁等价 H核、 F核化学等价，磁等价 甲基六个H核 化学等价，磁等价 磁等价一定是化学等价的，但化学等价的核不一定磁等价！ ①化学等价（化学位移相同）； ②对组外任一个核具有相同的偶合常数。 Ha，Hb化学等价，磁不等价。 J Ha Fa≠J Hb Fa Fa，Fb化学等价，磁不等价。 磁不同等例子： （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，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、谱图(1H谱)中化合物的结构信息 一级谱的特点: 裂分峰数符合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， ? 在裂分峰的对称中心，裂分峰之间的距离（Hz）为偶合常数J 。 非一级谱(二级谱)的特点: 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。 7 8 羟基（–OH）及氨基(–NH2)，含活泼氢，易形成氢键； ?值变化范围较大，峰的形状改变，不易确认。 活泼氢交换： （1）先作出一张NMR谱图。 （