第三章核磁共振波譜法

1、第三章 核磁共振波譜法核磁共振（NMR）現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1945 年， Stanford 大學 F. Bloch （波塞爾）領導的研究小組和Harvard 大學 E. M. Purcell （布洛赫）領導的研究小組幾乎同時發(fā)現(xiàn)了核磁共振（NuclearMagnetic Resonance, NMR現(xiàn)象，他們分別觀測到水、石蠟中質子的核磁共振信 號。對NMR作出貢獻的12位Nobel得主他們二人因此獲得1952 年諾貝爾物理學獎。Richard R. Ernst唯一一位因為在核磁共振方面的突出貢獻獲而得Nobel化學獎的科學家.應用領域廣泛今天， 核磁共振已成為鑒定有機化合物結構及研究化學動力學等的極

2、為重要的方法。在有機化學、生物化學、藥物化學、物理化學、無機化學及多種工業(yè)部門中得到廣泛的應用。另外，核磁共振成像技術已經普遍應用于臨床?！净疽蟆?理解核磁共振譜的基本原理，基本概念和常用術語 掌握核磁共振譜與有機化合物分子結構之間的關系 掌握運用核磁共振譜解析分子結構的方法 【重點難點】 核磁共振譜與有機化合物分子結構之間的關系 核磁共振譜解析分子結構的方法§ 1 核磁共振的基本原理I 有關， 而自旋量子1.1 原子核的自旋和自旋磁矩 量子力學和實驗都證明原子核的自旋運動與自旋量子數(shù)數(shù)I取決于原子的質量數(shù)（A）和原子序數(shù)（Z）:ZAIAxz偶數(shù)偶數(shù)01% Id” 32cVfi.

3、 Vs， 3116奇數(shù) 或偶數(shù)121H,飯八1%. "P5."呢4.叫小肥等奇數(shù)317Li3,七/冉.天&%為i品料Ch. *七%, 對Ki%由Cu必叱省務7海生產出史等921蝮5Mgl/知3產岫班.”Us口等奇數(shù)偶數(shù)L 2. 3 -*源.口打原子核是由中子與質子組成。質子與中子數(shù)為偶數(shù)的核，其自旋量子數(shù)1=0, 沒有自旋運動，例如12C、180、32S等核。質子數(shù)與中子數(shù)其中之一為奇數(shù)IWQ 具有自旋現(xiàn)象，例如1H、13C、19F、31P、14N、35C1等核。（質子數(shù)二核電荷數(shù)二 原子序數(shù)）自旋量子數(shù)I * 0的原子核都有自旋運動，并且核帶有一定的正電荷。這些電

4、荷也圍繞著自旋軸旋轉，從而產生循環(huán)電流，循環(huán)電流就會產生磁場。因此凡是I*的原子核都會產生磁矩。其自旋磁矩產T P用一個矢量，其方向與自自旋移矩產原子核的自旋和自旋磁矩旋軸重合；為磁旋比，代表磁核的性質，是核的特征常數(shù)。如， 1H核的值為 26.7519 107 丁1s1 （每秒特斯拉，磁感應強度B的單位為特斯拉（T） ） ; 13C核 的他*6.7283X07 T-1s-1o P為自旋角動量為:P = 1(1+1)h普朗克常數(shù)。I一自旋量子數(shù)。有自旋磁矩的原子核通常稱為磁性核。丫（磁 旋比）值越大，核的磁性越強，檢測靈敏度越高。自旋量子數(shù)I w 0的原子核都有自旋磁矩存在，都有核磁共振現(xiàn)象。

5、I = 1/2 的原子核，電荷均勻地分布在原子核表面，核磁共振的譜線窄，是核磁共振研究 最適宜的對象。下面主要以自旋量子數(shù)I = 1/2、旋磁比比較大的氫核為代表，介 紹核磁共振的基本原理。先來了解具有磁性的原子核的運動。1.2 原子核在外磁場B0中的自旋運動 進動當自旋核置于外磁場B0中，自旋核的行為就象一個在地心引力場中的陀螺。自旋量子數(shù)I =1/2的原子核的運動情況如右圖所示。核的自旋軸與外磁場（Bo）方向有一定的角度9,自旋軸帶直摘繞外磁場方向發(fā)生回旋。外磁場方向稱為回旋軸（鉛直 產軸），自旋核的這種運動就叫做Larmor （拉莫爾）進動。自旋量子數(shù)I = 1/2的自旋核在外磁場中的運

6、動狀態(tài)有皿（2I+1）兩種，分別用（磁量子數(shù)）m = + 1/2和m = -1/2電力來表小，見下圖，其含義后面介紹。核回旋的頻率（ w）重力場中陀螺的運動就叫做Larmor （進動）頻率，與外磁場強度成正比。1.3 自旋磁矩的空間取向量子化按照量子力學規(guī)律，原子核自旋磁矩的空間取向是量子化的。自旋量子數(shù)為I的核在外磁場中存在（2I + 1）個不同的自旋狀態(tài)，其自旋磁矩有（2I + 1）個 不同的空間取向，每個取向可由一個自旋磁量子數(shù)（m）表示，m = I, I - 1, I - 2, , -I等。如上圖所示，I為1/2的核就有兩種不同的自旋狀態(tài)：順著外磁場（Bo）方 向進動（m = + 1/

7、2）、逆著外磁場（Bo）方向進動（m = -1/2）。所以，其自旋磁矩在空間就有兩種取向I為1的核自旋磁矩的空間取向有三種（m = I, I -1, I-2,I) 0 ,瓦Bq在外磁場（瓦）中，原子核自旋磁矩的空間取向量子化1.4核磁能級如將外磁場B0的磁力線方向定為z軸方向，則原子核 自旋角動量在B0方向（z軸）的分量（即自旋角動量在z軸上的投影）只能取一些不連續(xù)的數(shù)值，即n*相應的自旋磁矩在B0方向（z軸）的分量（即核 磁矩在z軸上的投影）也是量子化的。Dh自旋量子數(shù)為I的核在外磁場中存在（2I + 1）個不同的自旋狀態(tài)，各自旋 狀態(tài)的能量為：E = -ftzBG = - y hi 工當然

8、也是量子化的，故稱為核磁能級。自旋量子數(shù)為 1/2的核在外磁場中存 在兩種不同的自旋狀態(tài)，有兩個核磁能級，如下左圖所示，說圖。兩核磁能級的能量差與外磁場強度成正比，如下右圖所示及Bo1為12的核的核磁能級1為12的核的兩個核磁能級的 能量差與外磁場的關系1.5核磁共振的產生在外磁場中，有自旋磁矩的原子核的兩個相鄰核磁能級的能量差與無線電波 的能量相當。如用一無線電波來照射樣品，當無線電波的能量與原子核的兩個相 鄰核磁能級的能量差相等時，原子核就會吸收該無線電波的能量，發(fā)生能級躍遷, 由低能自旋狀態(tài)變成高能自旋狀態(tài)。這種現(xiàn)象就是核磁共振現(xiàn)象。吸收的無線電波的頻率等于磁性核的Larmor頻率（慟）

9、。B0 一定時，不同的核，丫（核的磁旋比）不同， 必同。核磁共振譜儀的工 作頻率。表為常見核的共振頻率。81 MHz31p200 MHz1H503 MHz113c188.2 MHzl19F2(M) MHz ISO MH1 1 DO MHz50 MH20 MHz“儀器/忸叫13c2H200 MHz4.7 T200 muz188.2 MHz50.3 MHz30.7 MHz300 vuiz7.0 T300 muz282.2 miiz7544 miiz46.1 MHz500 Miiz11.7 T500 miiz470.5 miiz125.7 MHz76.8 Miiz2核磁共振譜2.1核磁共振譜的表示方

10、法（1）核磁共振譜圖下圖是用300 MHz脈沖Fourier （傅里葉）變換超導核磁共振儀做的乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）的核磁共振氫譜。CXJEthyl AcetatePPP®B9SSSS1，'， , IrlTTTIKhjbiuiddbaHKwI w乙酸乙酯的核磁共振氧詣（300 MH工）NMR譜儀都配備有自動積分儀，對每組峰的峰面積進行自動積分，在譜中 以積分高度顯示。各組峰的積分高度之簡比，代表了相應的氫核數(shù)目之簡比。 例 如：從左至右,三組峰的積分高度之簡比為2:3:3,其質子數(shù)目之比亦為2:3:3。記錄NMR譜的圖紙已打印好刻度，上標 v （Hz）,下標6

11、（ppm）為對應于 600-0 Hz （60MHz譜儀）或1000-0 Hz （100MHz譜儀）,便于讀出各組峰的化 學位移及裂距。超出此范圍，可通過儀器的簡單操作，以附加圖記錄在同一張譜 上，并注明偏移（off-set）的Hz或ppm。附圖吸收峰的化學位移為正常讀出值加偏 移值?，F(xiàn)彳t PFT-NMR譜儀（脈沖傅里葉變換核磁共振波譜儀），使用計算機打印， 通過計算機操作，譜圖的6值范圍可任意選擇，并且每條譜線的積分高度、化學 位移（ppm或Hz）均可打印出來。從一張核磁共振氫譜我們能夠得到以下信息，分別與相應的結構因子有關。信號的位置一化學位移3 ppm戶質子的化學環(huán)境信號的數(shù)目一化學等價

12、質子的組數(shù)信號的強度一引起該信號的氫原子數(shù)目，積分面積信號的裂分一鄰近質子的數(shù)目，J / Hz,偶合常數(shù)(2)核磁共振數(shù)據(jù)乙酸乙酯的核磁共振氫譜也可以這樣來表示。11H NMR ( 300 MHz, CDCl 3),6( ppm) 1.867 (J= 7.2 Hz, 3H ), 2.626 ( s, 3H ), 4.716 ( q, J= 7.2 Hz, 2H )s單峰；d雙峰(二重峰)；t三峰(三重峰)；q四峰(四重峰)； m一多峰(多重峰)。H的自旋量子數(shù)為1/2,笊的自旋量子數(shù)為1,在做H-核磁共振譜圖時，笊 不會發(fā)生核磁共振而產生吸收，因此這些笊代試劑常用于核磁共振做溶劑， 防止 其中

13、的H的干擾。注：ppm (百萬分之一)。CDCl3是氯仿CHCl3中H被其同位素笊(D)替代了生成了 CDCl3,但是 CDCl3比CHCl3有好處，更容易做核磁共振。最正確的讀法是笊代三氯甲烷或者 笊代氯仿。3 化學位移(Chemical shift)我們知道氫原子核的自旋量子數(shù)I是1/2,其核磁共振的條件是： hyhv = A£= 7 Bov = v0對于氫原子核來說，旋磁比 但一個常數(shù)，為26.7519漢07 丁1s1 (每秒特斯 拉)，在一固定外加磁場中，外磁場強度Bo也是一個定值。這樣，似乎所有有機 物的1H核磁共振譜都只有一個峰，都在頻率為丫0/2,即1H的Larmor頻

14、率(Q處產生共振吸收。如果是這樣，核磁共振對結構分析將毫無意義。實際上，化學 環(huán)境不同的1H核以不同的Larmor頻率進動。通常把因為1H核在分子中所處的化 學環(huán)境不同而引起的Larmor頻率位移叫做化學位移(Chemical shift)。一個分子中有幾個化學環(huán)境不同的1H核就有幾個不同的Larmor頻率，在核磁 共振譜中就可以觀察到幾個吸收信號。這是核磁共振用于有機結構分析的基礎。為什么化學環(huán)境不同的1H核以不同的Larmor頻率進動呢？3.1 屏蔽效應和屏蔽常數(shù)如上圖所示，分子中的1H核不是一個裸核，1H核外還有電子，在外磁場的作用下，核外電子的運動產生一個與外磁場方向相反的感應磁場 （

15、B感應）。因此， 1H核實際感受到的磁場強度比外磁場強度（Bo）要?。築 = Bo-B感應；電磁學知識 告訴我們，核外電子的感應磁場強度（B感應）與外磁場強度（Bo）成正比：B感應= （T及這樣，1H核實際感受到的磁場強度為B = Bo （1 -6。核外電子運動產生的感應磁場導致1H核實際感受到的磁場強度小于外磁場 強度。這就是核外電子對1H核的屏蔽效應。琳為屏蔽常數(shù)。因此，在外磁場Bo 中1H核的Larmor進動頻率實際上是V0=三及（J所以，在分子中所處化學環(huán)境不同的1H核受到的屏蔽作用不同，導致不同的 Larmod®率，產生化學位移。3.2 化學位移的表示方法質子的化學位移的變

16、化只有百萬分之十左右，很難精確地測定出其絕對值。 所以采取其相對數(shù)值表示，即以某標準化合物的共振峰為原點，測定樣品各共振 峰與原點的相對距離：A#品=4羊品-標準。由于核外電子的感應磁場強度（B 感應）與外磁場強度（Bo）有關，所以化學位移值A樣品與儀器采用的頻率或磁場 強度有關。例如：乙醴：CH3CH2OCH2CH36。MHz核磁共振儀： 69 Hz 2。2 Hz2oo MHz 核磁共振儀：23o Hz 674 Hz（6值：1.15 ppm 3.37 ppm）因同一磁核在不同磁場強度的核磁共振儀上所測得的A誦:不同，這就給各磁核問共振信號的比較帶來很多麻煩為了克服這一缺點，便于比較，規(guī)定了一

17、個無量綱的化學位移值6,由于該值很小，故乘上106,用ppm為單位¥樣品一 v標準B標準一 B樣品A3= x 。6 = x ©v林需B林推標準化合物（6 = 0:四甲基硅烷（TMS） , （CH3）3SiCH2CH2CH2SO3Na（DSS）。通常在報道核磁數(shù)據(jù)時還要注明所使用的標樣及方法（內標或外標）?；瘜W位移 趨與儀器采用的頻率或磁場強度無關。但樣品中某一質子的化學 位移8fi與其共振頻率（掃頻）或共振磁場強度（掃場）的關系必須明確，化學 位移大，其共振頻率大、共振的磁場強度?。?H核受到的屏蔽作用小）；反 之，化學位移小，其共振頻率小、共振的磁場強度大（1H核受到的屏

18、蔽作用 大）。在核磁共振譜圖上，橫坐標為化學位移 趨，左大右小，左邊高頻低場， 右邊低頻高場。3 .祥晶 一¥，淮 I。,_-一- - E-1a Ri注：共振頻率與共振的磁場強度大小由7Vq =式中好品和B樣品判斷。1H核受到的屏蔽作用大小由1H核的Larmor進動頻率判斷。見下圖:6大 低場 屏蔽小o小高場屏蔽大3.3 影響化學位移的因素質子的質子所在位置感應化學位移磁場的方向和大小1H核外電子運動分子中其它電子運產生的感應磁場動產生的感應磁場與B0反向屏蔽作用屏蔽作用去屏敝作用與80反向與B0同向使化學位移6值減小使化學位移6值增大前面說到化學位移是由于1H核外電子對核的屏蔽作用

19、引起的，實際上分子中質子的鄰近基團也對其化學位移有著相當大的影響。準確地說，質子的化學位移是由該質子所在位置感應磁場的方向和大小決定的。如感應磁場的方向與外磁場 的方向相反，則該質子實際感受到的磁場強度比外磁場強度小，其共振頻率小,化學位移隨就小，譜線向高場移動，質子受到屏蔽作用，簡稱正屏蔽；相反， 如感應磁場的方向與外磁場的方向相同，則該質子實際感受到的磁場強度比外磁 場強度大，其共振頻率大，化學位移就大，譜線向低場移動，質子受到去屏蔽作用。感應磁場的強度越大，正屏蔽或去屏蔽的作用就越大，向高場或低場位 移的就越多。分子中某一質子所在位置感應磁場的大小和方向與周圍基團的結構、 性質以 及空間

20、位置有關。因此，了解影響化學位移的因素可以得到更多的信息， 對確定 有機物的分子結構顯得尤為重要。影響質子化學位移的因素主要有兩類：結構因素以及介質的影響。3.4 有機物中常見質子的化學位移值下圖為各類質子的化學位移 超范圍。對于這些 超范圍，要想都記住是不容 易的，我倒覺得沒有必要去死記，在充分認識影響化學位移 的規(guī)律后，記住 少數(shù)幾個基本的化學位移 趨就可以應付常規(guī)的、比較簡單的核磁共振譜的解析。 以下幾類質子的化學位移 趨應該要牢記。當然，能夠記住的話，越多越好。-( OOH附內氫蒯 ArOTR-OH >OH，COSHAj-NE|P 盅RMICHO 芳雜環(huán) ArH£ =C

21、 瑪GsCHOCH>CHme.X-CHAiCH反pp埴°(1)飽和碳上的氫-CH4- 0.9), CH. ( 1.3). -ch 1.5)(2)不飽和碳上的氫/H=1 (-5.3)、=CH (、=。 (-9.5)H/(3)芳氫： 7.3。取代芳環(huán)的芳氫譜圖比較復雜。一些電子效應較弱的姓基苯、 氯代苯或相同基團的對位二取代苯在普通儀器上可以近似呈現(xiàn)單峰，其它電子效應較強的取代苯都呈現(xiàn)不同的復雜譜峰。(4)活潑氫：常見活潑氫如 一OH、一NH2、-SH,由于它們在溶劑中質子 交換速度較快，并受形成氫鍵等因素的影響，與溫度、溶劑、濃度等有很大關系， 它們的6值很不固定，變化范圍較大，

22、表中列出各種活潑氫的 6值大致范圍(見 下表）。一般說來，酰胺類、竣酸類締合峰均為寬峰，有時隱藏在基線里，可從積分高度判斷其存在。醇、酚峰形較鈍，氨基、琉基峰形較尖。活潑氫的 6值雖 然很不固定，但不難確定，加一滴D2O后活潑氫的信號因與D2O （氧化笊/重水） 中的D交換而消失?；顫姎漕愋彤a值活潑氫類型6值醉0.5-5.5航靜0.9-2.5S-H酚48硫酚3-40H 酚（分子內締合）10,5 16脂肪胺04-3.5NH烯醇（分子內締合）15 » 19芳香胺2.9-18諼酸1073洋化學等價與信號的數(shù)目4 .1 化學等價（chemical equivalence若分子中兩個相同原子（

23、或基團）處于相同的化學環(huán)境時，則稱它們是化學 等價的?；瘜W等價：分子中有一組氫核，它們的化學環(huán)境完全相等，化學位移也嚴格 相等，則這組核稱為化學等價的核。有快速旋轉化學等價和對稱化學等價?？焖傩D化學等價一若兩個或兩個以上質子在單鍵快速旋轉過程中位置可對應互換，則為化學等價。如氯乙烷、乙醇中 CH3的三個質子為化學等價。對稱性化學等價一分子構型中存在對稱性（點、線、面），通過某種對稱操作 后，分子中可以互換位置的質子則為化學等價。如反式 1,2L二氯環(huán)丙烷中Ha與 Hb, Hc與Hd分別為等價質子。常見質子的化學等價性考慮下面對常見的一些具體情況作一總結：(a) CH3或一C(CH3)3是化學

24、等價的。這是因為XCH3鍵的快速旋轉所致。(b)固定環(huán)及雙鍵CH2的兩個質子是化學不等價的。Hb山與州化學不等僑(c)與手性碳相連的CH2的兩個質子是化學不等價的例如，CH3CHBrCH2BrB-Im-,cBr11ClhS=一=CB-=,C11 2一 Hc£-cRrBrClI2Br再如，CH3CH(OCH2CH3)2IPIOc-CH/ I CH3cH HbCHjCHj8Ha 350Hb 3.7。(e)單鍵不能快速旋轉時，同碳上的兩個相同基團不是化學等價的。如H(II*出與心化學不等價(d)不與手性碳相連的CH2的兩個質子，若互為對映關系，則是化學等價的 (非手性溶劑)，例如CH3CH

25、2CH2NO2;若互為非對映關系則不是化學等價的, 例如 BrCH2CHBrCH2Br。單鍵能快速旋轉時，同一原子上的兩個質子是化學等價的4.2信號的數(shù)目化學等價質子具有相同的化學位移?；瘜W等價質子的組數(shù)就是產生核磁共振信號的數(shù)目。因此，判斷化學等價對核磁共振氫譜的解析、 確定有機分子結構顯 得尤為重要。分析并預測上述例子的質子核磁共振信號數(shù)目?；瘜W等價質子一定 具有相同的化學位移，化學不等價質子也可能具有相同的化學位移。例如，CH35 CH化學位移 趨都為1.8 ppm。這純屬巧合Elhyl AceUlt5積分面積核磁共振譜圖中，共振吸收峰下面的面積可以通過積分來確定， 稱為積分面 積。積分

26、面積與產生此峰的質子數(shù)成正比。 因此，各峰的積分面積比即為產生各 峰的質子數(shù)目比。早期的譜圖用稱量峰下紙的重量確定積分面積； 后來用電子積分儀確定，以相對高度來表示，又稱作積分高度一(PPM各峰的積分高度比為如乙基苯的核磁共振氫譜,3 ： 2 ： 5;現(xiàn)在的核磁共振譜圖直接給出各峰的積分值。如乙酸乙酯的核磁共振氫譜，各峰的積分面積比：(a) ： (c) ： (b)為3 : 3 ： 2,等于相應的質子數(shù)目比。積分面積是非常重要的結構信息，對有機分子結構的確定有著非常重要的作用Ethyl Acetate治自旋偶合和自旋裂分6.1峰的裂分我們再看乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）的核磁共振譜圖。某

27、些化學環(huán)境完 全相同的質子產生的共振信號復雜了，不是一個而是一組。如（a） CH3為一組三重峰、（b） CH2為一組四重峰。這種現(xiàn)象叫做峰的裂分?；瘜W環(huán)境相同的組 內質子相互間不引起峰的裂分。如（c） CH3為一單峰。這告訴我們，峰的裂分 與鄰近質子有關。是什么關系呢？ElhjlAcvtate|4.7U mb i.n i.es ”ww一£O CH1CE 陶口 CO研究表明，峰的裂分是由鄰近質子自旋磁矩間的相互作用引起的，這種相互作用稱作自旋偶合，自旋偶合導致的信號裂分就叫作 自旋裂分。下面先通過分析一些 簡單譜圖的裂分（一級裂分）情況，總結自旋裂分的一些規(guī)律，然后解釋自旋偶 合作用。

28、6.2自旋裂分的規(guī)律（一級裂分）6.2.1 裂分峰的數(shù)目n+1規(guī)律（n為產生偶合的鄰近質子數(shù)目）：（1）自旋偶合的鄰近質子相同時，n個相同的鄰近質子導致n+1個裂分峰; 例如L3-dibrumoprupnne(a)向BK：H2CH2( ：H2Br(2)自旋偶合的鄰近質子不相同時，裂分峰的數(shù)目為(n+1)(n ' +仆,n為一組相同的鄰近質子數(shù)目、n'為另一組相同的鄰近質子數(shù)目。依此類推。例如6.2.2 裂分峰的相對強度(1)只有n個相同的鄰近質子時，峰組內各裂分峰的相對強度可用二項展開式 (a+b)n的系數(shù)近似地來表示。n為相同的鄰近質子數(shù)目。譜線相對強度11112113346

29、451010峰形單峰 singlet s 二直峰 doublet d 三重峰 triplet t 四直峰 quartet q 五重峰 quintet 六重峰 sixtet含有多組鄰近質子的情況比較復雜。（1+1）（1+1）的情況，四重峰具有同樣的 強度；（3+1）（1+1）的情況，各裂分峰的相對強度為1：1：3：3：3：3：1：1。(? Mli_'111-' -1 - -6.2.3 自旋偶合作用研究發(fā)現(xiàn)，質子的自旋磁矩可以通過成鍵電子進行傳遞， 進而對鄰近質子產 生影響，這種影響可以簡單地理解為在鄰近質子的周圍附加上一個小磁場（B'）,該小磁場是因為質子的自旋引起的，

30、故稱為核自旋磁場，它的大小和方向與質子 的數(shù)目及其自旋狀態(tài)的組合方式有關。下面分析幾種簡單的比較常見的自旋裂分 情況?？聪聢D。(6的自旋裂分(一級裂分)外磁場_(b)核自旋磁場的組合狀態(tài)(a)實際感受到 的磁場強度(a) (b)C1CH2CHCI2(b)對(：*)的偶合建。:斤(b) (a)C1CH,CHC12(to對的偶合(切CH3cHm(b)對儂)的偶合ill 1111X X X X十- -十：X X ：:一十 ：:X : 干干：出現(xiàn)的幾率6.2.4 偶合常數(shù)兩個裂分峰間的距離稱為偶合常數(shù)間相互作用的強弱，用J表示，以赫茲(coupling constant),反映質子自旋磁矩(Hz)為單位。如下圖，JabS示初氫對b組氫的偶合常數(shù)，Jbaft示b組氫對薊氫的偶合常數(shù)，均為7.2 Hz。自旋偶合作用 是相互的，因此，相互偶合的兩組質子，其偶合常數(shù)必然相等，即 Jab = Jba所以，在分析核磁共振譜時，可以根據(jù)J相同與否判斷哪些質子之間相互偶合。與化學位移不同，自旋裂分源自質子自旋磁矩間的相互作用， 而質子的自旋磁矩與外磁場無關，所以偶合常數(shù)J值與儀器的工作頻率無關。偶合常數(shù)(J)是推導結構的又一重要參數(shù)。在1H NMR譜中，化學位移(6)提供不同化學環(huán)境的氫。積分高度(h)代表峰面積。其簡比為各組氫數(shù)目之簡 比。裂分峰