现代分析技术与应用：核磁共振波谱图的信息.ppt

快速旋转化学等价 CH3CH2I CH3CH2OCH2CH3 对称性化学等价：对称轴（等位），对称面（对映异位） 磁不等价核：化学等价磁不等价的核 磁等同核：化学等价又磁等价的核称为磁等同核 有对称性的分子峰数会减少 1 6 2*2 归属：指出分子结构中质子所对应的信号 同的偶合常数和分子中其它的核相偶合，只表现出一种偶合常数，则这类核称为磁等价的核。 1H核磁共振波谱图解析 解析——基本的化学位移值 重要性：相当于积累外语单词的过程 大多数1H化学位移值范围0~20ppm 常见有机化合物官能团的化学位移 p283 烷烃的化学位移值 (ppm) 环烷烃同碳质子化学位移不同 1HNMR 环上同碳质子化学位移不同 诱导效应具有加合性 炔烃化学位移 与化学键 叁键 sp，电子云特点 键轴向为屏蔽区，其它为去屏蔽区 化学位移特点 δH : 2.5~ 3 ppm IR: 3300 cm-1 烯烃的化学位移值变化范围δH : 4~ 6 ppm ?抗 + ?顺 同碳烯质子的化学位移 芳烃的化学位移值 取代基对方环化学位移的影响 羰基化学位移 与化学键 电子云特点： sp2，有p电子去屏蔽作用，也有强电负性 基团平面上下为屏蔽区，平面内为去屏蔽区 化学位移特点δH : 9~10 （醛） 邻位取代氢：2.3-2.5ppm 酮、酯等羰基靠α位取代基化学位移识别 2 2 3 3 吡啶化学位移——电负性影响为主 吡咯化学位移——芳环富电子 活泼氢的化学位移 ? (ppm) 什么是活泼氢？ R-XH 可被 D2O交换而消失 溶剂质子与活泼氢快速交换及形成氢键 活泼氢的化学位移特点 ? (ppm) 不是确定的值 活泼氢化学位移与分子内氢键形成有关 化学位移的用途 识别分子中的化学键——官能团 可用于判断连接关系 积分高度 耦合裂分特点 推导的准则——合理, 1H核磁共振波谱图解析 化学位移对联接方式识别也有的帮助 3 2 3 2 3 3 化学位移对联接方式识别也有的帮助 化学位移对联接方式的贡献 2 3 3 同碳烯质子的化学位移 1 2 3 共轭烯烃 1 1 1 1 1 3  取代基对方环化学位移的影响 吸电子共轭效应取代基对芳环化学位移影响 3 3 2 1 1 1 1 1 1 3 3 2 2 1 1 醛化学位移δH : 9~10 1 2 3 化学位移的计算公式 烯：δ = 5.25 + Z同+ Z顺 +Z反 芳：δ = 7.2 -Σ Zi 烷：δ = B + ∑S Z 或Si 可查表获得 自旋核的等价性（Equivalance of Protons） 分子中同类的核或由于分子的对称性而具有相同化学位移的核，称为化学等价的核 ，互相不耦合。 化学等价 等位质子（homotopic proton ） 对映异构质子（enantiotopic proton ） 化学不等同的核：化学位移不同。 核磁共振波谱图的信息 化学位移(自旋核跃迁的频率)——基团的类型。 峰面积积分——基团的数目 自旋偶合——基团的连接关系 讲述的方式 与分子结构的关系 怎么用 核磁共振识别化学键原理 屏蔽效应：绕核电子在外加磁场中，产生与外加磁场方向相反或相同的感应磁场，由于化学键不同成建电子云的密度和方向不同，使不同化学键中核实受磁场强度稍有变化，这种核外电子及其他因素对抗外加磁场的现象称为屏蔽效应 ωi = ?iHo (1- σ) ωi = ?iHo 核磁共振识别化学键原理 p287 H= Ho (1-s) 屏避常数：在给定射频频率条件下，核共振的磁场强度与它的化学环境有关．实际所经受的磁场强度并不等于外磁场， 引入一个常数σ表示电子云密度对核自旋的影响， σ称为屏蔽常数。 屏避常数： ? = ?抗 + ?顺 + ?各相异性 + ?溶剂 ?抗核外电子及其他因素对抗外磁场的现象叫抗磁屏蔽 ?顺核外电子及其他因素使外磁场增大的现象叫抗磁屏蔽 ?各相异性 屏避常数影响因素——电子云的大小和方向有关 诱导效应 共轭效应——吸电子、给电子 空间因素——分子整体电性的影响，分子中不同形状的电子云产生的磁场也可对核自旋产生屏蔽作用 跃迁频率用于识别官能团的类型 化学位移 核磁共振技术的定性参数，信号所在的横坐标，根据化学位移的不同指示分子中所含的官能团。 定义：样品共振峰偏离标准峰的距离 d = (n - nREF) ? 106 / nREF 又：?