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第十七章 核磁共振波谱法（2）nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR第三节 自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting一、自旋偶合与自旋裂分spin coupling and spin splitting二、峰裂分数与峰面积number of pear splitting and pear areas-OHTMS-CH3-CH2低分辨率NMR仪器-OHTMS-CH3-CH2高分辨率NMR仪器8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 08.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0δ /ppm δ /ppm 一、自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting 每类氢核不总表现为单峰，有时多重峰。原因：相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰）；峰的裂分峰的裂分原因:自旋偶合相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰）；多重峰的峰间距：偶合常数（J），用来衡量偶合作用的大小。自旋偶合JJJ-CH2H0-?+?-3?+3?偶合常数（J）自旋偶合等间距裂分峰之间的距离成为偶合常数（J），反映了核之间的偶合作用的强弱。与化学位移不同，偶合常数（J）与H0、v无关，受化学环境的影响也很小。偶合作用是通过成键电子传递，偶合常数（J）的大小与传递的键数有关---用 nJ 表示，n表示传递的键数。根据传递的键数偶合可以分为：同碳偶合--- 2J 数值变化范围大，与分子结构有关；(一般观察不到)2J=2.3HZ2J=42 HZ邻碳偶合--3J =0~16HZ，广泛应用与立体化学研究，是NMR的主要研究对象。3J=6~8 HZ3J=4~10HZ3J=6~12 HZ同碳偶合、邻碳偶合: 2J 、 3J 称为近程偶合，是NMR的主要研究对象。远程偶合：nJ , n 大于3，此时nJ小于1 HZ，一般不考虑。nJ邻：6~10HZ间：1~3 HZ对：0~1 HZ化学全同与磁全同化学全同 同一分子中化学位移相等的质子称为化学全同质子； 化学全同质子具有相同的化学环境；磁全同：偶合常数相同；化学全同质子不一定属于磁全同质子；磁全同质子一定属于化学全同质子；二、峰裂分数与峰面积 number of pear splitting and pear areas 峰裂分数：n+1 规律；n:相邻碳原子上的质子数； 系数符合二项式的展开式系数；（n+1）规律 某组环境相同的氢核，与n个环境相同的氢核（或I=1/2的核）偶合，则被裂分为(n+1)条峰。 峰裂分数 峰面积与同类质子数成正比，仅能确定各类质子之间的相对比例。峰裂分数1:3:3:11:11:11:2:1裂分峰的强度比：(a+b)n 展开的各项系数 例1： CH3—O—CH2—CH3裂分峰数目： 1 4 3强 度 比：1:3:3:1 1:2:1n = 0 1n = 1 1 : 1n = 2 1: 2: 1n = 3 1: 3: 3: 1n = 4 1:4: 6: 4: 1n = 5 1:5:10:10:5:1n = 6 1:6:15:20:15:6:1例2： CH3——CH2————CH3裂分峰数目：7 3强 度 比：1:6:15:20:15:6:1 1:2:1第四节 谱图解析与化合物结构确定analysis of spectrograph and structure determination一、谱图中化合物的结构信息二、谱图解析 一、谱图中化合物的结构信息（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，化合物中位置；（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、谱图中化合物的结构信息（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，化合物中位置；（4）峰的裂