核磁共振简介 分析化学.pptx

核磁共振;1 产生NMR条件 ;要满足核磁共振条件，可通过二种方法来实现： 扫频 — 固定磁场强度，改变射电频率对样品扫描 扫场 — 固定射电频率，改变磁场强度对样品扫描 实际上多用后者。 对于1H 核，不同的频率对应的磁场强度： 射频（MHZ） 磁场强度（特斯拉） 60 1.4092 100 2.3500 200 4.7000 300 7.1000 500 11.7500; NMR给出的信息; 化学位移 偶合常数 积分高度;横坐标为化学位移值?，代表谱峰位置； 台阶状的积分曲线高度表示对应峰的面积。在1H谱中峰面积与相应的质子数目成正比； 谱峰呈现出的多重峰形是自旋－自旋耦合引起的谱峰裂分。;2 1H-NMR的化学位移;(1) 化学位移的定义： 氢核由于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??峰，称为化学位移。;H核的实际感受到的磁场强度为： ;(3 ) 化学位移的表示方法：;选用TMS(四甲基硅烷)作为标准物质的原因? (1)屏蔽效应强，共振信号在高场区,绝大多数吸收峰 均出现在它的左边。 (2)结构对称，是一个单峰。 (3)容易回收(b.p低)，与样品不反应、不缔合。 ;例：在60MHz的仪器上，测得CHCl3与TMS间吸收频率之差为437Hz，则CHCl3中1H的化学位移为： ;(4) 影响化学位移的因素氢核受到的屏蔽作用越大，峰越在高场出现，δ越小。;拉电子基团：去屏蔽效应，化学位移增大 推电子基团：屏蔽效应，化学位移减小;化合物; 试比较下面化合物分子中 Ha Hb Hc ? 值的大小。 ;b 共轭效应;讨 论;7.78;各向异性效应：氢核与某功能基因空间位置不同，受到屏蔽作用不同，导致其化学位移不同。 原因：在外磁场的作用下，由电子构成的化学键会产生一个各向异性的附加磁场,使得某些位置的核受到屏蔽,而另一些位置上的核则为去屏蔽。;例如： CH3CH3 CH2=CH2 HC≡CH δ(ppm): 0.86 5.25 1.80;sp杂化碳原子上的质子：叁键碳;＋：屏蔽区；－：去屏蔽区;去屏蔽效应：核外电子产生的感应磁场与外加磁场 方向相同，核所感受到的实际磁场 B有效 大于外磁场。;苯：7.27； 乙烯：5.25；醛氢：9－10;18轮烯;sp3杂化原子上的质子：单键C-C单键的σ电子产生的各向异性较小。; △δHa = 0.76ppm, ; 随样品浓度的增加，缔合程度增大，分子间氢键 增强，羟基氢δ值增大。;PhOH中酚羟基H的化学位移与浓度的关系： ;重氢环己烷C6D11H 的低温1H-NMR谱;g 溶剂效应 溶剂不同使化学位移改变的效应。 原因：溶剂与化合物发生相互作用。 如形成氢键、瞬时配合物等。 一般化合物在CCl4和CD3Cl中NMR谱重现性好。 在苯中溶剂效应则较大。;各类质子的化学位移值范围;饱和碳原子上的质子的 d 值：叔碳 仲碳 伯碳 与H相连的碳上有电负性大的原子或吸电子基团（N, O, X, NO2, CO等）， d 值变大。电负性越大，吸电子能力越强， d 值越大。 d 值：芳氢 烯氢 烷氢;5.1 饱和碳上质子的化学位移 ;亚甲基（CH2)和次甲基(CH)：1-2ppm Shoolery 经验计算： δ：-CH = 0.23 + ∑Ci 0.23是甲烷的化学位移值，Ci是与次甲基（亚甲基）相连的取代基的影响参数。 ;5.2 不饱和碳上质子的化学位移 ;烯氢（4.5-7ppm） 烯氢的化学位移可用以下经验公式计算： δ = 5.25 + Z同 + Z顺 + Z反 5.25是乙烯的化学位移值，Z是取代基对烯氢化学位移的影响参数。;5.3 芳环氢的化学位移值 苯的化学位移δ＝7.30ppm。 当苯环上的氢被取代后，苯环的邻、间、对位的 电子云密度发生变化，化学位移向高场或低场移动。 芳环氢的化学位移可按下式进行计算： δ = 7.30 -∑Si 7.30是苯的化学位移， Si为取代基对芳环氢的影响参数。;杂环芳氢