核磁共振氫譜.ppt

1、第三講：核磁共振氫譜 (1H NMR) Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy,龐 文 民 2013年12月,1、靜態(tài)結構 .化學位移（） .偶合常數(shù)（J） .積分面積 2、動態(tài)結構 .縱向弛豫（T1），即自旋晶格弛豫 .橫向弛豫（T2），即自旋自旋弛豫 .核歐沃豪斯增強效應（Nuclear Overhauser Effect，簡稱為NOE）,NMR觀測結果能提供物質(zhì)結構的基本信息,相鄰原子上的質(zhì)子數(shù)以n表示，則簡單氫譜NMR譜線的裂分數(shù)為n+1。,譜線分裂數(shù)的n+1規(guī)則:,(a+b)n展開式的各項系數(shù),n二項式展開系數(shù)峰型,1 1 1 2

2、 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1,0 1 2 3 4 5,單峰 雙峰 三重峰 四重峰 五重峰 六重峰,附錄： 各種常見官能團的1H NMR化學位移,1.常見官能團的氫譜,A) CH3,0.9 ppm (飽和),在高場出峰，峰強，易于辨認,0.8 1.2; 2.12.6; 2.2 3.2; 2.0 2.7; 3.2 4.0, 1H(CH3),(1)烷基：02 ppm (烷烴),B) CH2, 1H(CH2),1.17 2.473.40,C) CH,一般比CH2的值大0.3ppm,(2)烯：,一般1Hc最大。,(3)苯環(huán)：,無取代基時，,47 ppm (6.5 pp

3、m左右較普遍 ),1H=7.3 ppm, 單峰,A) 單取代,a.烴基單取代,一組峰，分辨不開,b.鄰對位單取代,鄰對位質(zhì)子受屏蔽作用，在高場，分辨不開,間位質(zhì)子在低場，三重峰,c.間位單取代,苯環(huán)電子云密度降低，鄰位質(zhì)子受影響大,Jab：7 10 Hz ； Jac：2 3 Hz ； Jad：0 1 Hz,鄰位質(zhì)子受去屏作用，大，粗略呈雙峰； 其它質(zhì)子位移不大。,B) 二取代,a.對位二取代,最具特色，兩對3J耦合,四重峰，左右對稱,HA = 7.27-0.8+0.3 = 6.77,HB = 7.27+1.0-0.15 = 8.12,o-NO2:1.0; m-NO2: 0.3 o-NH2: 0

4、.8; m-NH2: 0.15,b.鄰位二取代,相同取代基時，譜圖左右對稱,不同取代基時，譜圖復雜,c.間位二取代,譜圖復雜。中間質(zhì)子顯示粗略單峰。,4)活潑氫：,值變化大。易受溫度、添加重水、 改變?nèi)軇┘八岫鹊挠绊?醇OH,3.0-6.0 ppm(CCl4等惰性溶劑),羧酸COOH,10-13 ppm,脂肪胺NH2,0.5-5.5 ppm,一般不產(chǎn)生峰的裂分，對相鄰C上的H影響復雜,活潑氫,1）惰性溶劑稀釋，移向高場。 甲醇OH的甚至可降至負值。,2）活潑氫形成氫鍵，去屏作用， 增加。,3）活潑氫易發(fā)生質(zhì)子交換，屬于特定分子 的時間短，峰不裂分， 可變。,4）重水可以確認活潑氫,=4.7 p

5、pm,1、取代基的電負性,屏蔽作用,電子云密度,電負性,化學位移,與CH3連接基團的電負性對其質(zhì)子化學位移的影響,化合物 (CH3),(CH3)4-Si, TMS 0.0 定義 (CH3)3-Si(CD2)2CO2-Na+, TSP-d4 0 CH3I 2.2 CH3Br 2.6 CH3Cl 3.1 CH3F 4.3 CH3NO2 4.3 CH2Cl2 5.5 CHCl3 7.3,CH3X的質(zhì)子位移,2、相連碳原子的S-P雜化,CH3-CH3 CH2=CH2 CHCH,0.9 5.8 2.9,酸度順序,(3) (2) (1),C雜化形式,SP3 SP2 SP,屏蔽作用減弱,3、環(huán)狀體系的環(huán)電流效應,以苯環(huán)為例 （環(huán)外H與磁場同向）,環(huán)外氫: 順磁效應,去屏蔽,環(huán)內(nèi)側氫:,逆磁效應,屏蔽, 7.3, 2.3, 2.0, -1.0,電子數(shù)滿足4n+2的環(huán)狀多烯,=9.3,=-3.0,甲基1H, =-4.2,B.烯烴的各向異性,=9.7 =1