核磁共振波谱学习课件(共88张PPT).pptx

概述和基本原理 ;概述;概述;原子核的自旋;讨论:;;核磁共振现象;( 核磁共振现象);核磁共振;共振条件;能级分布与弛豫过程;讨论: ?0 = ? B0 / (2? );讨论:;2 核磁共振谱仪发展历程;核磁共振波谱仪;核磁共振波谱仪;核磁共振波谱仪主要部件;3 ．射频信号接受器（检测器）：当质子的进动频率与辐射频率相匹配时，发生能级跃迁，吸收能量，在感应线圈中产生毫伏级信号。;4．试样管：外径5 mm的玻璃管，测量过程中旋转，磁场作用均匀。;试样的制备;傅里叶变换核磁共振波谱仪;超导核磁共振波谱仪;（2）试样中加入几滴D2O，摇荡片刻，试样中的–OH或 –NH2基中的1H被重氢D交换。 由于屏蔽作用的存在，氢核产生共振需要更大的外磁场强度（相对于裸露的氢核），来抵消屏蔽影响。 (2)与外磁场相反，能量高，磁量子数 m ＝－1/2。 谱图解析与结构确定步骤 （1）偶合常数（ J 值）相等 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。 两种进动取向不同的氢核之间的能级差： 恒定磁场，施加全频脉冲，产生共振，采集产生的感应电流信号，经过傅里叶变换获得一般核磁共振谱图。 没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。 磁各向异性是指质子在分子中所处的空间位置不同，屏蔽作用不同的现象。 为什么1H比6H的化学位移大？ （2）试样中加入几滴D2O，摇荡片刻，试样中的–OH或 –NH2基中的1H被重氢D交换。 超导磁体：铌钛或铌锡合金等超导材料制备的超导线圈； 方向相同，核所感受到的实际磁场 B有效 大于外磁场。 傅里叶变换核磁共振波谱仪需要纯试样品 1 mg 。;氢谱分析方法- 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;2. 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;3.氢键效应;PhOH中酚羟基H的化学位移与浓度的关系： ; △δHa = 0.76ppm, ;5. 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。;6. 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;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;⑵ 固定在环上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。;两核（或基团）磁等价条件：;1H核磁共振波谱的应用;因而可以推知原来试样中该基团的存在。 ?＝54°24’ 和 125 °36’ (2) 化合物 C10H12O2， 稀土元素的离子与孤对电子配位后，相邻元素上质子的化学位移发生显著移动。 ?0 = ? B0 / (2? ) ， 产生单一的吸收峰。 在手性溶剂中：两个CH3化学不等价。 12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一个尖峰； （2）化学位移范围大； (2) 外磁场，能级裂分 （5）偶合常数(J)：确定化合物构型。 21—CH2上氢，低场与电负性基团相连。 自旋-自旋偶合与偶合常数 ?0 / B0 = ? / (2? ) Ha裂分峰: (3+1)(2+1)=12;非一级谱(二级谱)的特点:;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;1H核磁共振波谱的应用 傅里叶变换核磁共振波谱仪需要纯试样品 1 mg 。 质子a与质子b所处的化学环境不同，两个单峰。 2 核磁共振谱仪发展历程 增强，羟基氢δ值增大。 (2) 外磁场，能级裂分 提供质子、碳骨架结构信息。 两个 –O–CH2–。 谱图解析与结构确定步骤 3(6H) 两个 CH3 裂分为3,相邻C有2H， CH3–CH2–； 消除了Xn对的Am偶合 增强，羟基氢δ值增大。 Van der Waals效应 若存在自旋，产生核磁矩。 理想化的、裸露的氢核，满足共振条件：;谱图分析（ 2 ）;谱