核磁2010.ppt

10.3.2 自旋偶合和自旋裂分与偶合常数 常见官能团电负性均大于H CH3F CH3OH CH3Cl CH3I CH4 TMS ? 4.26 3.40 3.05 2.16 0.23 0 ?CH ?CH2 ?CH3 ②化学键的各向异性—环电流的磁各向异性 双键的各向异性 价电子产生诱导磁场： 在双键平面的上下方，诱导磁场与外磁场方向相反，抵消部分外磁场，在高场右侧出峰； 在双键平面的外侧，诱导磁场与外磁场方向一致，增强了外磁场，在低场左侧出峰。 —HC=O约9~10ppm —HC=C约4.5~6.5ppm 三键的各向异性 乙炔氢处在环电流平面的上下方，诱导磁场与外磁场方向相反，抵消部分外磁场，在高场右侧出峰 δ1.08 苯环 苯环上氢处在环电流平面的外侧，诱导磁场与外磁场方向一致，增强了外磁场，在低场左侧出峰 δ ≈7 ③Vander Waals（范德华）效应 当1H核和邻近原子靠近时，电子云互相排斥，使1H周围电子云密度↓，屏蔽效应减弱，共振信号移向低场。 δ Ha 4.68 Hb 2.40 Hc 1.10 δ Ha 3.92 Hb 3.55 Hc 0.88 ④ 氢键 氢键的形成能显著改变-OH, -NH2, -COOH等基团上氢核的化学位移。 X—H ┄ Y，氢键使H核外电子云密度降低，信号移向低场； 分子间氢键的形成与溶剂、温度、浓度等因素有关； 凡不利于氢键形成的因素（升高温度、稀释）都会使信号向高场移动； 分子内氢键与浓度无关。 一些活泼氢，δ值变化范围较大： R-OH：0.5~4.5 Ar-OH：4.5~10 RCOOH：9~13 可利用活泼氢易于与重水交换的性质进行辨认。 4. 常见1H化学位移 （见P239 表10-2~10-4） 饱和烃：?2。甲基氢亚甲基氢次甲基氢 与X、O、N、S相邻碳上的氢： ? 1.5~5 CH3—C— O CH3—C=C CH3—Ar 2.2 1.6 2.3 炔氢 —C?CH 1.8~3.1 醛氢 R—CHO 9~10 苯环上氢 6.0~9.0 活泼氢?范围宽： 醇0.5~5.5， 酚4~8，如有分子内氢键， ?10 羧酸氢10~13 磺酸质子11~12 烯氢 C=CH 4.5~6.0 CH2ClCHCl2 偶合表示磁核的相互作用，裂分表示谱线增加的现象。偶合是原因，裂分是结果。 1.自旋偶合和自旋裂分 对于CH3 CH2I分子中CH2上的H： CH3中每个质子在磁场中有两种取向： 质子组合方式 ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? CH2质子所受磁场 H0+3H′ H0+H′ H0–H′ H0–3H′ 峰强比 1 3 3 1 ? 低场 ← → 高场 CH2的吸收峰裂分为4个，峰强为1：3：3：1 对于CH3 CH2I分子中CH3上的H： CH2的质子组合方式 ?? ?? ?? ?? CH3质子所受磁场 H0+2H′ H0 H0–2H′ 峰强比 1 2 1 ? 低场 ← → 高场 CH3的吸收峰裂分为3个，峰强比1：2：1 在外磁场中，由于磁核取向不同，磁核加强或减弱外磁场，因而使邻近磁核感受到几种不同强度的磁场，在几个不同位置上出现共振峰，即峰发生分裂。 峰裂分数符合n+1 规律： 当某组质子有n个相邻H时，这组质子将出现n+1重峰； 当某组