核磁共振光譜法[行業(yè)使用]

1、第十五章第十五章 核磁共振波譜法核磁共振波譜法 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR) 將有磁矩的原子核放入磁場后，用適宜頻率的電磁波照 射，就會吸收能量，發(fā)生原子核能級的躍遷，同時產(chǎn)生核磁 共振信號，得到核磁共振譜，這種方法稱為核磁共振波譜法。 核磁共振波譜法也屬于吸收光譜法，只是研究的對象是 處于強(qiáng)磁場中的原子核對射頻輻射的吸收。 方法特點：核磁共振波譜法是各種有機(jī)和無機(jī)成分結(jié)構(gòu)分 析的最強(qiáng)有力的工具之一；分析時樣品不會受到破壞，屬無 損分析，在化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但儀器 價格昂貴。 1應(yīng)用分析 在磁場中，原子核分裂出的

2、磁能級之間的能量差很小在磁場中，原子核分裂出的磁能級之間的能量差很小, , 若要若要 在這樣的磁能級之間產(chǎn)生躍遷，其所需的電磁輻射能量極小，在這樣的磁能級之間產(chǎn)生躍遷，其所需的電磁輻射能量極小， 只要處于只要處于10109 9101010 10nm nm間的射頻輻射已足夠了。間的射頻輻射已足夠了。 射頻區(qū) 2應(yīng)用分析 151 核磁共振基本原理核磁共振基本原理 原子核是質(zhì)子與中子的組合體，是帶正電荷的粒子，本身 有自旋現(xiàn)象，并且在沿著自旋軸方向上存在一個核磁矩和角 動量P，兩者均為矢量，方向相同，它們的關(guān)系為 ： ）（ 2 1 h IIP P 式中自旋量子數(shù)I可以為0,1/2,1,3/2，等值，

3、h為普朗克常數(shù)。 為磁旋比，不同的核具有不同的磁旋比，代表核的特性。 核的自旋角動量P的值是量子化的，可用自旋量子數(shù)I表征： 一、一、 原子核的磁性質(zhì)和能級的能量原子核的磁性質(zhì)和能級的能量 1、原子核的自旋、原子核的自旋 3應(yīng)用分析 顯然，當(dāng)I=0時, P=0，即原子核沒有自旋現(xiàn)象，只有當(dāng)I0時， 原子核才有自旋角動量和自旋現(xiàn)象。自旋量子數(shù)與原子的質(zhì) 量數(shù)和原子序數(shù)有關(guān)： 可見， I=0的原子核：等SiSCO 28321216 , 因其原子核電荷分布不均勻，產(chǎn)生的共振信號復(fù)雜，應(yīng)用很少。 只有I=1/2的原子核，因核電荷呈球體均勻分布，自旋時有磁矩 產(chǎn)生，可產(chǎn)生共振信號，包括 等IOBrClB

4、NH 12717793511142 , 等CPFH 1331191 , 沒有自旋現(xiàn)象，沒有磁矩，也就不產(chǎn)生共振信號； I1的原子核： 4應(yīng)用分析 核的磁性質(zhì)核的磁性質(zhì) 核自然豐度 自旋量子數(shù) I 磁 矩 （核磁子） * 磁旋比， （T 1S-110-8） 共振頻率v(MHZ) 在H0=1.4092T時 1H 2H 11B 12C 13C 14N 16O 17O 19F 31P 99.98 0.0156 81.17 98.9 1.1 99.62 99.76 0.039 100 100 1/2 1 3/2 0 1/2 1 0 5/2 1/2 1/2 2.79268 0.85741 2.688 0

5、0.7023 0.4073 0 -1.893 2.628 1.1305 2.675 0.4102 0.8583 0 0.6721 0.1931 0 -0.3625 2.5236 1.083 60 9.2 19.25 無共振 15.08 4.33 無共振 8.13 56.6 24.29 5應(yīng)用分析 2 2、自旋核在磁場中的行為、自旋核在磁場中的行為 當(dāng)自旋核置于外加磁場B0中，則沿著磁場方向的角動量 分量為： m為磁量子數(shù)。核的自旋軸在空間是不能連續(xù)地任意指向 的，是量子化的，它只能有2I1個取向。 I為自旋量子數(shù)。 每種取向代表一種磁能級，用m表示，其值為：I、I1、 I2、I。 2 h mp

6、 z 6應(yīng)用分析 因此 的氫核在外加磁場（BO）中，只能是兩種取向： 2 1 I 2 1 m 2 1 m 平行于外磁場方 向，能量較低 與外磁場逆平 行，能量較高 7應(yīng)用分析 在外磁場中的質(zhì)子核，由于本 身自旋而產(chǎn)生磁場，并與外磁 場相互作用，而產(chǎn)生一個以外 磁場方向為軸線的回旋運動， 稱為進(jìn)動或拉摩爾（Larmor precession)進(jìn)動。這樣原子核 一面自旋，一面繞磁場方向回 旋，類似于陀螺的運動。自旋 核的角速度 000 2B 為進(jìn)動頻率 0 拉摩爾進(jìn)動行為拉摩爾進(jìn)動行為 8應(yīng)用分析 0 2 1 2 1 2BEEE 當(dāng)I=1/2時，m有兩個取向: -1/2, +1/2 則質(zhì)子的高能級

7、與低能級之間的能量差為： o B I m E 3 3、核磁共振吸收、核磁共振吸收 在外加磁場中能級的能量E可由下式確定。 即 當(dāng) 0 hE 進(jìn)動核便與輻射光子相互作用，即發(fā)生共振，0為光子頻率也 是核的進(jìn)動頻率，所以 2 0 0 B 能級能量能級能量E取決于磁矩及磁場強(qiáng)度取決于磁矩及磁場強(qiáng)度 9應(yīng)用分析 在給定的磁場強(qiáng)度下，質(zhì)子的進(jìn)動頻率是一定的。若此 時以相同頻率的射頻輻射照射質(zhì)子，即滿足“共振條件”， 該質(zhì)子就會有效地吸收射頻的能量，使其磁矩在磁場中的取 向逆轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了從低能級到高能級的躍遷過程。此過程就是 核磁共振吸收過程。 2 o o B 10應(yīng)用分析 二、弛豫二、弛豫 處在兩種能級上

8、的原子核分布應(yīng)滿足玻耳茲曼方程 kTE o i e N N / 由于磁能級的能量差很小，因此可以用上式計算出在室溫 （300K)及1.41T磁場強(qiáng)度下，處于低能級的核的數(shù)目僅僅比 高能級核約多百萬分之十。 當(dāng)?shù)湍芗壓宋樟松漕l能量后，被激發(fā)到高能級上，同 時給出共振信號。但隨著實驗進(jìn)行，只占微弱多數(shù)的低能級 核越來越少，很快高能級與低能級上分布的核數(shù)目相等，相 當(dāng)于達(dá)到動態(tài)平衡。此時，體系的凈能量吸收為零，共振信 號消失。這種現(xiàn)象稱為“飽和”。 Ni,N0分別為在高能級 和低能級上的核總數(shù) 11應(yīng)用分析 弛豫過程弛豫過程 弛豫過程可分為兩類：縱向弛豫和橫向弛豫。 1、縱向弛豫（又稱自旋晶格弛豫

9、）：處于高能級的核將 其能量轉(zhuǎn)移給周圍分子骨架（晶格）中的其它核，而使自己 返回到低能級，這種方式稱縱向弛豫。 2、橫向弛豫（又稱自旋自旋馳豫）：當(dāng)兩個相鄰的核處 于不同能級，但進(jìn)動頻率相同時發(fā)生橫向弛豫。高能級核與 低能級核互相通過自旋狀態(tài)的交換而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，每種自 旋狀態(tài)的總數(shù)并未改變，也不可能改變兩種能級上的核數(shù)目 的比例，但確實使某些高能級核的壽命減短了。 事實上，信號并未中止，處于高能級的核可以通過非輻射途 徑釋放能量后而回復(fù)到低能級，這一過程稱為弛豫過程弛豫過程。 弛豫可用馳豫時間T來表征，表示處于高能級磁核壽命的量 度，縱向弛豫時間T1，橫向弛豫時間T2表示。 12應(yīng)用分析 1

10、5152 2 核磁共振波譜儀核磁共振波譜儀 （一）連續(xù)波核磁共振（一）連續(xù)波核磁共振 譜儀譜儀(CW-NMR) ： 由磁鐵、磁場掃描發(fā)生 器、射頻發(fā)生器、射頻 接受器及信號記錄系統(tǒng) 等組成 磁鐵 一、核磁共振波譜儀的類型：一、核磁共振波譜儀的類型： 按工作方式不同，可分成兩類：連續(xù)波核磁共振譜儀 (CW-NMR)和脈沖傅立葉核磁共振譜儀(PFT-NMR) 13應(yīng)用分析 1 1、 磁鐵與磁場掃描發(fā)生器磁鐵與磁場掃描發(fā)生器 磁鐵的質(zhì)量和強(qiáng)度決定了核磁共振波譜儀的靈敏度和分 辨率。靈敏度和分辨率隨磁場強(qiáng)度的增加而增加。 對磁場的要求：均勻性、穩(wěn)定性及重現(xiàn)性必須十分良好。 磁鐵的類型：永久磁鐵、電磁鐵

11、以及超導(dǎo)磁鐵。 永久磁鐵及電磁鐵獲得的磁場強(qiáng)度一般不超過2.4T相應(yīng)于 氫核的共振頻率為100MHZ。 超導(dǎo)磁鐵的分辨率最高，也最昂貴，其提供的磁場強(qiáng)度 可達(dá)17.5T，相當(dāng)于質(zhì)子的吸收頻率為750MHZ。 2 0 0 B 為便于儀器適合于各種原子核的核磁共振測定，一般以： 固定射頻頻率，改變磁場強(qiáng)度，采用磁場掃描，稱為掃場； 固定磁場強(qiáng)度, 改變頻率，采用射頻頻率掃描，稱為掃頻。 許多儀器同時有這兩種裝置。 因為 14應(yīng)用分析 2 2、射頻發(fā)射和接收器、射頻發(fā)射和接收器 將射頻發(fā)射器連接到發(fā)射線圈上，該線圈與掃描線圈垂 直，然后將能量傳遞給樣品，而射頻發(fā)射方向垂直于磁場。 射頻接收器連接到一

12、個圍繞樣品管的線圈上，發(fā)射線圈與接 收圈互相垂直，又同時垂直于磁場方向。當(dāng)振蕩器發(fā)生的電 磁波頻率0和磁場強(qiáng)度B0達(dá)到特定的組合時，就與試樣中氫 核發(fā)生共振而吸收能量，其吸收情況被射頻接受器所檢出， 通過放大而記錄下來。 對1H波譜，樣品一般在50mg以上。但對于13C等核，自然 豐度小，靈敏度低，或在很稀的溶液中，則應(yīng)采用脈沖傅里 葉變換核磁共振波譜儀來獲得高靈敏度的圖譜。對高靈敏度 傅里葉變換1H波譜，只需0.1mg樣品，對13C只需1mg。 15應(yīng)用分析 （二）脈沖傅里葉變換核磁共振波譜（二）脈沖傅里葉變換核磁共振波譜(PFT-NMR) PFT-NMR是采用多道發(fā)射機(jī)同時發(fā)射多種頻率，使

13、處于 不同化學(xué)環(huán)境的核同時共振，再采用多道接收裝置同時得 到所有的共振信息，因此大大提高了分析速度和靈敏度。 CW-NMR采用的是單頻發(fā)射和接收方式，在某一時刻內(nèi)， 只能記錄譜圖中很窄一部分信號，即單位時間內(nèi)獲得的信息很 少,對于低濃度及信號強(qiáng)度弱的試樣（如13C）測定靈敏度低。 16應(yīng)用分析 二、二、 樣品容器及樣品處理樣品容器及樣品處理 1、樣品容器、樣品容器 應(yīng)由不吸收射頻輻射的材料制成。用于研究1H核磁 共振譜的樣品管外徑約5mm，通常以硼硅酸鹽玻璃制成。 由于13C的自然豐度低，研究13C核磁共振譜則用外徑為 10mm的管子。管長1520cm，加入樣品量約占181 6管長。利用高速氣

14、流使樣品管圍繞Y軸以每秒鐘30轉(zhuǎn) 的速率急速旋轉(zhuǎn)，以消除磁場的非均勻性，提高譜峰分 辨率。 17應(yīng)用分析 2 2、樣品的處理、樣品的處理 非粘滯液體樣品：可不必處理，只要置于樣品管中即行。 粘滯液體樣品：一般配成約210的稀溶液后實驗。 固體樣品：若將固體樣品直接進(jìn)行實驗，其圖譜往往有許多 互相疊合的譜帶組成，且很寬，因此對結(jié)構(gòu)分析沒有什么意 義。對固體樣品，可預(yù)先將其溶解，如果溶液的制備會引起 分子結(jié)構(gòu)的變化，就必須采用固體樣品直接實驗，但必須采 用一些特殊技術(shù)。 若研究1H核磁共振譜，樣品溶劑應(yīng)不含質(zhì)子。常用溶劑有 四氯化碳、二硫化碳及氘代溶劑。氘代溶劑對樣品的溶解度 比四氯化碳和二硫化碳

15、更好，但價格貴。常用氘代溶劑為 CDCl3和C6D6。水溶性樣品則應(yīng)用D2O。溶劑選擇主要決定于 樣品溶解度。 樣品溶液應(yīng)不含磁性及不溶雜質(zhì), 且粘度小。 18應(yīng)用分析 15153 3 化學(xué)位移與核磁共振譜圖化學(xué)位移與核磁共振譜圖 據(jù)前討論可知，當(dāng)一個自旋量子數(shù)不為零的核置于外磁 場中，它只有一個共振頻率，圖譜上只有一個吸收峰，如圖 為玻璃管中放入蒸餾水后在低分辨核磁共振波譜儀上測得的 水、玻璃及線圈銅絲中各成分在不同磁場強(qiáng)度下的共振譜圖。 因此，核磁共振波譜法可成為無機(jī)化合物定性鑒定強(qiáng)有力的 手段，且只需低分辨儀器就可以了。 19應(yīng)用分析 (a) 低分辨； (b)高分辨 乙醇的核磁共振圖譜如

16、圖所示（60MHZ） 但是，實際上在分辨率較高的核磁共振儀上測得的有機(jī)物氫 譜往往會得到許多條氫核共振譜線，且存在許多精細(xì)結(jié)構(gòu)。 20應(yīng)用分析 究其原因發(fā)現(xiàn)是由于核所處的化學(xué)環(huán)境對核磁共振吸收的 影響。不同的化學(xué)環(huán)境就會產(chǎn)生不同的核磁共振信息，因 此就使核磁共振波譜成為研究有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的重要手段。 兩類化學(xué)環(huán)境的影響： (1) 質(zhì)子周圍基團(tuán)的性質(zhì)不同，使它的共振頻率不同，這 種現(xiàn)象稱為化學(xué)位移。 (2) 所研究的質(zhì)子受相鄰基團(tuán)的質(zhì)子的自旋狀態(tài)影響，使 其吸收峰裂分的現(xiàn)象稱為自旋自旋裂分。 一、化學(xué)位移及其影響因素一、化學(xué)位移及其影響因素 1. 1. 兩類化學(xué)環(huán)境兩類化學(xué)環(huán)境 21應(yīng)用分析 2.

17、 2. 化學(xué)位移及其表示化學(xué)位移及其表示 1 ooo BBBB 化學(xué)位移的產(chǎn)生：化學(xué)位移的產(chǎn)生： 當(dāng)原子核置于強(qiáng)磁場中，其周圍運 動著的電子就會產(chǎn)生一個方向相反 的感應(yīng)磁場，這種對抗外磁場的作 用，稱為電子的屏蔽效應(yīng)。由于核 外電子云的屏蔽作用，使原子核實 際受到的磁場作用減小，為使核磁 發(fā)生共振，必須增加外加磁場的強(qiáng) 度以抵消電子云的屏蔽作用。 為屏蔽常數(shù)；B為實受磁場強(qiáng)度； 22應(yīng)用分析 由于核的共振頻率的化學(xué)位移只有百萬分之幾，采用絕 對表示法非常不便，因而采用相對表示法。為此選擇一 個參比化合物，并按下式表示相對化學(xué)位移值（有些 文獻(xiàn)中常以ppm為單位來表示）。 66 1010 參比物

18、 參比物試樣 參比物 試樣參比物 v vv B BB 另一種表示方法采用： =10 化學(xué)位移的表示：化學(xué)位移的表示： 所選參比物所受屏蔽最強(qiáng)，所以一般有機(jī)物氫核的相對化學(xué) 位移值為負(fù)值，為方便一般負(fù)號不加。 23應(yīng)用分析 最常用的參比物是四甲基硅烷，Si(CH3)4簡稱TMS，將它的值人為定為零。 實驗時加入到樣品溶液中。 選用TMS作標(biāo)準(zhǔn)的原因: (1) TMS中12個質(zhì)子處于完全相同的化學(xué)環(huán)境中，只有一 個尖峰； （2） TMS中質(zhì)子外圍的電子云密度和一般有機(jī)物相比是最 密的，因此氫核受到最強(qiáng)烈的屏蔽，共振時需要外加 磁場強(qiáng)度最強(qiáng)，值最大，不會和其它化合物的峰重疊； （3） TMS是化學(xué)惰

19、性，不會和試樣反應(yīng)； （4） 易溶于有機(jī)溶劑，沸點低，回收試樣容易。 對水溶樣品，應(yīng)選擇4，4二甲基4硅代戊磺酸鈉 （DSS）作為參比化合物。 (CH3)3SiCH2CH2CH2SO3Na 參比物的選擇參比物的選擇 24應(yīng)用分析 影響電子云密度的各種因素均會影響化學(xué)位移 相鄰的原子或基團(tuán)的電負(fù)性大，該質(zhì)子周圍的電子云密 度就小，屏蔽程度減小（即去屏蔽程度增大），該質(zhì)子的共 振信號移向低場（即值增大）。 電負(fù)性對化學(xué)位移的影響電負(fù)性對化學(xué)位移的影響 CH3Si(CH3)3 ， CH 3-H， CH3-N ， CH3-Br， 0 0.2 2.2 2.7 CH3-C1， CH3-OH ， CH3-N

20、O2 CH2Cl2 3.0 3.2 4.3 5.3 3 3、影響化學(xué)位移的因素、影響化學(xué)位移的因素 （1）誘導(dǎo)效應(yīng)）誘導(dǎo)效應(yīng) 25應(yīng)用分析 （2） 磁各向異性效應(yīng)磁各向異性效應(yīng) 磁各向異性效應(yīng)是由于置于外加磁場中的分子所產(chǎn)生 的感應(yīng)磁場，使分子所在空間出現(xiàn)屏蔽區(qū)和去屏蔽區(qū)， 導(dǎo)致不同區(qū)域內(nèi)的質(zhì)子移向高場和低場。各向異性效應(yīng) 通過空間感應(yīng)磁場起作用，涉及范圍大，所以又稱遠(yuǎn)程 屏蔽。 雙鍵的各向異性效應(yīng) 26應(yīng)用分析 芳環(huán)與醛基的各向異性效應(yīng) 27應(yīng)用分析 炔鍵的各向異性效應(yīng) 28應(yīng)用分析 29應(yīng)用分析 二、核磁共振圖譜二、核磁共振圖譜 上圖為用60MHz核磁共振譜儀測定乙醚所得圖譜，圖中橫 坐標(biāo)

21、是化學(xué)位移用（或）表示，圖左邊為低磁場，右邊為高 磁場。圖中有兩條曲線，下面一條是乙醚中質(zhì)子共振線，上面 一條階梯形曲線為積分線。 -CH2- -CH3 TMS 30應(yīng)用分析 由質(zhì)子共振圖譜可得到由質(zhì)子共振圖譜可得到下列信息下列信息： 1、吸收峰的組數(shù)，說明分子中化學(xué)環(huán)境不同的質(zhì)子有幾組；、吸收峰的組數(shù)，說明分子中化學(xué)環(huán)境不同的質(zhì)子有幾組； 2、質(zhì)子吸收峰出現(xiàn)的頻率，即化學(xué)位移值，說明分子中的、質(zhì)子吸收峰出現(xiàn)的頻率，即化學(xué)位移值，說明分子中的 基基 團(tuán)情況；團(tuán)情況； 3、峰的分裂個數(shù)及偶合常數(shù)，說明基團(tuán)間的連接關(guān)系；、峰的分裂個數(shù)及偶合常數(shù)，說明基團(tuán)間的連接關(guān)系； 4、階梯式積分曲線的高度，說

22、明各基團(tuán)的質(zhì)子比。、階梯式積分曲線的高度，說明各基團(tuán)的質(zhì)子比。 31應(yīng)用分析 15154 4 自旋偶合與自旋裂分自旋偶合與自旋裂分 一、自旋偶合與自旋裂分一、自旋偶合與自旋裂分 圖中，乙醚的核磁共振波譜圖的共振信號發(fā)生了裂分， 這是由于相鄰碳原子的質(zhì)子之間相互作用分引起的，這種 作用稱為自旋自旋偶合，簡稱自旋偶合，由自旋偶合引 起譜線增多的現(xiàn)象稱為自旋自旋裂分，簡稱自旋裂分。 32應(yīng)用分析 每一個質(zhì)子都可視作一個自旋的小磁體，在外加磁場 中，由它自旋而產(chǎn)生的小磁場，只有兩種可能性，與外磁 場方向一致或相反(這兩種可能性出現(xiàn)的幾率基本上是相等 的)，凈結(jié)果肯定是使質(zhì)子核所受磁場強(qiáng)度發(fā)生變化。 1

23、、自旋偶合的產(chǎn)生、自旋偶合的產(chǎn)生 以碘乙烷為例： 存在兩組質(zhì)子，即Hd,Hc， Hd （三個質(zhì)子化學(xué)環(huán)境相同）除了 受外界磁場作用以外，還受到相 鄰碳原子上Hc的影響，兩個Hc相 當(dāng)于存在兩個小磁場，對Hd所受 磁場強(qiáng)度必然產(chǎn)生影響。 33應(yīng)用分析 HcHd 因此， Hd 裂分為3個峰，強(qiáng)度比為 1:2:1 Hc同樣也受Hd的影響， Hc裂分為4個峰，強(qiáng)度比為 1:3:3:1 34應(yīng)用分析 裂分后多重峰的個數(shù)：裂分后多重峰的個數(shù)：符合 (n+1)規(guī)律， n表示相鄰碳原子上 氫原子的個數(shù)。相鄰碳原子上氫原子的個數(shù)為1，則裂分為二 重峰，3個氫，則裂分為4重峰。 裂分后各組多重峰的強(qiáng)度比：裂分后各

24、組多重峰的強(qiáng)度比：符合(a+b)n展開后各項的系數(shù)比， 二重峰1:1；三重峰1:2:1；四重峰1:3:3:1等。 裂分后各個多重峰之間的距離裂分后各個多重峰之間的距離，用偶合常數(shù)偶合常數(shù)J表示： 兩峰之間的距離稱為偶合常數(shù)J（單位Hz），偶合常數(shù)的大 小反映了相鄰質(zhì)子間作用力的大小，與外部磁場強(qiáng)度無關(guān)。 一般在120Hz之間?；瘜W(xué)位移值v也用頻率表示，但與偶合 常數(shù)J不同，偶合常數(shù)J不隨外加磁場強(qiáng)度的變化而改變。若核 磁共振圖譜中的兩峰之間的v值隨Bo改變而改變，則可判定 它們是由兩個化學(xué)位移不同的核給出的信號；若不隨Bo改變， 則是由自旋自旋偶合裂分造成的。 一組多重峰的中點，就是該質(zhì)子的化

25、學(xué)位移植。一組多重峰的中點，就是該質(zhì)子的化學(xué)位移植。 35應(yīng)用分析 2. 偶合常數(shù)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系偶合常數(shù)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 (1) 同碳質(zhì)子（相隔兩個化學(xué)鍵）及磁全同質(zhì)子之間的偶 合所造成的峰的裂分現(xiàn)象，一般觀察不到。所以像CH4 （同碳質(zhì)子）、 C1CH2CH2CI（四個質(zhì)子屬磁全同）等物 質(zhì)的波譜圖只有一個單峰。要測得同碳質(zhì)子的偶合常數(shù)需 利用同位素取代等特殊的方法獲得。 (2) 鄰碳質(zhì)子間的偶合是最重要的，它的偶合常數(shù)( )在 結(jié)構(gòu)鑒定中十分有用。 (3) 相隔四個或四個以上鍵的質(zhì)子偶合，稱遠(yuǎn)程偶合。遠(yuǎn) 程偶合很弱，一般觀察不到，若中間插入鍵，或在一些 具有特殊空間結(jié)構(gòu)的分子中，才能觀察

26、到。 HH J 3 36應(yīng)用分析 化學(xué)全同與磁全同化學(xué)全同與磁全同 同一分子中化學(xué)位移相等的質(zhì)子稱化學(xué)全同質(zhì)子，化 學(xué)全同質(zhì)子具有相同的化學(xué)環(huán)境。如果有一組質(zhì)子是化學(xué) 全同質(zhì)子，當(dāng)它與組外的任一磁核偶合時，其偶合常數(shù)相 等，這組質(zhì)子稱磁全同質(zhì)子。 37應(yīng)用分析 質(zhì)子自旋自旋偶合常數(shù)質(zhì)子自旋自旋偶合常數(shù) 38應(yīng)用分析 39應(yīng)用分析 15155 5 質(zhì)子核磁共振波譜法的應(yīng)用質(zhì)子核磁共振波譜法的應(yīng)用 一一 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的鑒定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的鑒定 在獲得純化合物的核磁共振波譜圖之后，就可得到以下 三方面信息： (1) 化學(xué)位移：由此可以推斷質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境； (2) 自旋自旋偶合裂分模式：由此可鑒別相鄰的質(zhì)子環(huán)境； (3) 積分線高度：相當(dāng)于峰面積，與給定的一組偶合裂分模 式相應(yīng)的質(zhì)子數(shù)目成比例。 從以上信息可以對核磁共振波譜圖作出解析，推斷出未 知化合物的結(jié)構(gòu)。 40應(yīng)用分析 例例1 已知一化合物的化學(xué)式為C4H7OC1， 其氫譜如下，試推測其結(jié)構(gòu)。 41應(yīng)用分析 例例2 有一瓶化學(xué)試劑的標(biāo)簽脫落，經(jīng)過元素分析只含碳 和氫。再經(jīng)過核磁共振波譜分析，獲得以下圖譜。試鑒 別其結(jié)構(gòu)。 42應(yīng)用分析 例例3 已知一化合物的化學(xué)式為C4H6OF3Br，已測得其核磁 共振波譜圖如下，試推斷其結(jié)構(gòu)。 43應(yīng)用分析 二二 在