《氢核磁共振谱》.ppt

第五章氢核磁共振谱氢核磁共振谱定义：在照射频率确定时，同种核因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收峰的现象称为化学位移。因此一个质子的化学位移是由其周围的电子环境决定的。核外电子对H核产生屏蔽效应。显然，核外电子云密度越大，屏蔽效应越强，要发生共振吸收就势必增加外加磁场强度，共振信号将移向高场区；反之，共振信号将移向低场区。化学位移的表示方法固定照射频率影响化学位移的因素
凡影响电子云密度的因素都将影响化学位移。其中影响最大的是：诱导效应和各向异性效应。1．电负性—取代基的诱导效应
与质子相连元素的电负性越强，吸电子作用越强，价电子偏离质子，屏蔽作用减弱，信号峰在低场出现。电负性对化学位移的影响2.取代基的共轭效应精选课件3、碳原子的杂化状态4、磁各向异性效应苯环上的6个电子产生较强的诱导磁场，质子位于其磁力线上，与外磁场方向一致，去屏蔽。精选课件双键的各向异性环电子流产生的感应磁场方向与键轴平行，在内部与外磁场方向相反，在外部与外磁场方向相同。屏蔽。单键的各向异性环己烷中平伏键处在去屏蔽区，直立键处在屏蔽区。常温可以随便翻转，产生一个吸收峰。
低温时，平伏键的化学位移为1.60，直立键的化学位移为1.21
饱和三元环的各向异性5.氢键效应不同浓度无水乙醇的1HNMR（溶剂CDCl3）精选课件溶剂效应二、各类有机化合物的化学位移②烯烃③炔烃④醛基氢芳烃质子：H=6.5~8.0ppm供电子基团取代-COOH：H=10~13.5ppm二、偶合峰裂分数峰裂分数峰裂分数峰裂分数1、氢与氢之间的偶合2J的影响因素（2）取代基电子效应的影响（3）环大小的影响2）邻碳氢氢偶合常数3J精选课件（2）取代基也影响3J的数值，随着取代基电负性的增加3J的数值下降。3）远程偶合（2）不饱和体系：由于π电子传递偶合的能力较强，因而其远程偶合的J值较大，主要有烯丙基型（H-C=C-C-H)和高烯丙基型（H-C-C=C-C-H)偶合，以及含聚积不饱和键体系表现的偶合。炔烃的远程偶合延伸的键数最多可达七个键。
（3）苯环中所有的氢都可以发生偶合，所以苯环氢的裂分比较复杂。2、氢与其他核之间的偶合3、自旋偶合体系对甲氧基苯甲酸（2）分子中存在对称面(3)连在同核上的氢核D、与手性碳和前手性碳相连的CH2的两个氢，是化学不等价的。分子中相同种类的核（或相同基团），不仅化学等价，而且还以相同的偶合常数与分子中其它的核相偶合，只表现一个偶合常数，这类核称为磁等同的核。两核（或基团）磁等同条件自旋系统命名原则：常见的自旋偶合系统三、一级谱及其解析3.一组磁核AL与n个自旋量子数为I=1/2的磁核偶合时各裂分峰的强度之比等于二项式(a+b)n展开式的系数之比。
4.磁核AL裂分峰的中点即是A的化学位移值A。
5.磁核的个数可用裂分峰面积的积分来表示。
6.磁核A与磁核M偶合，则偶合常数JAM=JMA.
7.磁等价磁核之间有偶合存在，但这种偶合不造成峰的裂分，故孤立的甲基表现为单峰.(dongang)一级谱中常见的偶合系统有AM、AMX、A2M、A2M2、A3M、A3M2等。精选课件2．A3M2系统3．A6M系统4．AMX系统精选课件四、高级谱及其解析AB系统Δ/J=10AMABX系统AB2系统ABC系统AA’BB’系统精选课件一、谱图中化合物的结构信息二、简化谱图的方法2.去偶法（双照射）与O、N、S相连的氢是活泼氢，在溶液中它们可以进行不断的交换。如果样品分子中含有这样的基团，在作完谱图后滴加几滴重水，振荡，然后重新作图，此时活泼氢已被氘取代，相应的谱峰消失，由此可以确定活泼氢的存在。
同时出现了HOD中氢的峰(4.5-5.0)
5.位移试剂(shiftreagents)精选课件五、谱图解析一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息
1.由吸收峰的组数，可以判断有几种不同类型的H核；
2.由峰的强度（峰面积或积分曲线高度），可以判断各类H的相对数目；
3.由峰的裂分数目，可以判断相邻H核的数目；
4.由峰的化学位移（δ值），可以判断各类型H所处的化学环境；
5.由裂分峰的外形或偶合常数，可以判断哪种类型H是相邻的。解析步骤谱图解析特征质子的化学位移值1210864206个质子处于完全相同的化学环境，单峰。
没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。谱图解析（2）谱图解析（3）谱图解析（4）解析实例3.某化合物的分子式为C3H7Cl，其NMR谱图如下图所示：(1)有三组吸收峰，说明有三种不同类型的H核；46.一个化合物的分子式为C10H12O2,其NMR谱图
如下图所示，试推断该化合物的结构。解：1）已知其分子式为C10H12O2。
2）计算不饱和度：Ω＝5。
可能有苯环存在，从图谱上也可以看到δ7.25ppm
处有芳氢信号。此外