核磁共振氢谱解析.ppt

核磁共振氢谱前言NMR发展NMR谱的结构信息1.核磁共振的基本原理
质量数与电荷数均为双数，如C12，O16，没有自旋现象。I=0
质量数为单数，如H1，C13，N15，F19，P31。I为半整数，1/2，3/2，5/2……
质量数为双数，但电荷数为单数，如H2，N14，I为整数，1，2……

I为自旋量子数
自旋角动量（PN），自旋量子数（I）
I=0，1/2，1，3/2……

磁矩（μN*），核磁矩单位（βN），核磁子；磁旋比（γN）

I=n/2n=0,1,2,3----（取整数）原子核的进动共振条件核磁共振的条件:

ΔE=hv迴=hv射=hBO/2π或v射=v迴=BO/2π

射频频率与磁场强度Bo是成正比的，在进行核磁共振实验时，所用的磁强强度越高，发生核磁共振所需的射频频率也越高。要满足核磁共振条件，可通过二种方法来实现：核磁共振仪PFT-NMR谱仪2.核磁共振仪与实验方法核磁共振波谱的测定NMRLockSolvents3.氢的化学位移化学等价化学等价化学等价质子与化学不等价质子的判断化学等价质子与化学不等价质子的判断化学等价质子与化学不等价质子的判断磁等价屏蔽效应化学位移的根源化学位移的表示：单位ppm影响化学位移的因素诱导效应：氢原子核外成键电子的电子云密度产生的屏蔽效应。/ppm共轭效应各向异性效应芳环环的上下方为屏蔽区，其它地方为去屏蔽区叁键：键轴向为屏蔽区，其它为去屏蔽区。羰基平面上下各有一个锥形的屏蔽区，其它方向（尤其是平面内）为去屏蔽区。单键VanderWaals效应

当两个质子在空间结构上非常靠近时，具有负电荷的电子云就会互相排斥，从而使这些质子周围的电子云密度减少，屏蔽作用下降，共振信号向低磁场位移，这种效应称为VanderWaals效应。氢键与化学位移：绝大多数氢键形成后，质子化学位移移向低场。表现出相当大的去屏蔽效应.提高温度和降低浓度都可以破坏氢键.分子内氢键，其化学位移变化与溶液浓度无关，取决于分子本身结构。分子间氢键受环境影响较大，当样品浓度、温度发生变化时，氢键质子的化学位移会发生变化。乙醇的羟基随浓度增加，分子间氢键增强，化学位移增大溶剂效应：溶剂不同使化学位移改变的效应溶剂效应的产生是由于溶剂的磁各向异性造成或者是由于不同溶剂极性不同,与溶质形成氢键的强弱不同引起的.4各类质子的化学位移值各类质子的化学位移值范围4.1饱和碳上质子的化学位移亚甲基和次甲基

一般亚甲基和次甲基的吸收峰不象甲基峰那样特征和明显，往往呈现很多复杂的峰形，有时甚至和别的峰相重迭，不易辨认。

亚甲基（Χ-CH2-У）的化学位移可以用Shoolery经验公式加以计算：
δ=0.23+∑σ

式中常数0.23是甲烷的化学位移值，σ是与亚甲基相连的取代基的屏蔽常数4.2.不饱和碳上质子的化学位移烯氢

烯氢的化学位移可用Tobey和Simon等人提出的经验公式来计算：
δ=5.25+Z同+Z顺+Z反
式中常数5.25是乙烯的化学位移值，Z是同碳、顺式及反式取代基对烯氢化学位移的影响参数。芳环氢的化学位移值

芳环的各向异性效应使芳环氢受到去屏蔽影响，其化学位移在较低场。苯的化学位移为δ7.27ppm。当苯环上的氢被取代后，取代基的诱导作用又会使苯环的邻、间、对位的电子云密度发生变化，使其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=7.27+∑Si

式中常数7.27是苯的化学位移，Si为取代基对芳环氢的影响.杂环芳氢的的化学位移值杂环芳氢的化学位移受溶剂的影响较大。一般α位的杂芳氢的吸收峰在较低场活泼氢的化学位移值常见的活泼氢，如-OH、-NH-、-SH、-COOH等基团的质子，在溶剂中交换很快，并受测定条件如浓度、温度、溶剂的影响，δ值不固定在某一数值上，而在一个较宽的范围内变化（表3-9）。活泼氢的峰形有一定特征，一般而言，酰胺、羧酸类缔合峰为宽峰，醇、酚类的峰形较钝，氨基，巯基的峰形较尖。用重水交换法可以鉴别出活泼氢的吸收峰，（加入重水后活泼氢的吸收峰消失）。自旋核的核磁矩可以通过成键电子影响邻近磁核是引起自旋－自旋偶合的根本原因。磁性核在磁场中有不同的取向，产生不同的局部磁场，从而加强或减弱外磁场的作用，使其周围的磁核感受到两种或数种不同强度的磁场的作用，故在两个或数个不同的位置上产生共振吸收峰。这种由于自旋-自旋偶合引起谱峰裂分的现象称为自旋-自旋裂分（Spin-SpinSplitting）。n+1规律：当某组质子有n个相邻的质子时，这组质子的吸收峰将裂分成n+1重峰。n数二项式展开式系数峰形01单峰1 1 1 二重峰2 121 三重峰31331 四重峰414641五重峰515101051六重峰严格来说,n+1规律应该是2nI+1规律,对氢原子核(H1)来说,