核磁共振波谱-氢谱研

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1、化工与环境学院4.2核磁共振氢谱(1H-NMR)4.2.1化学位移及其影响因素4.2.2各类质子的化学位移4.2.3自旋-自旋偶合与偶合裂分4.2.4自旋系统与图谱分类4.2.5氢谱解析2目录有机波谱解析

2、核磁共振波谱

3、氢谱□NMR谱中都会出现一些多重峰。这些多重峰的产生与屏蔽效应无关，是由分子中邻近磁性核之间的相互作用造成的。3有机波谱解析

4、核磁共振波谱

5、氢谱

6、4.2.3自旋-自旋偶合与偶合裂分（Spin-spincouplingandspin-spinsplitting）4有机波谱解析

7、核磁共

8、振波谱

9、氢谱

10、□引起共振峰分裂的分子中邻近磁性核之间的相互作用称作自旋-自旋偶合(Spin-spincoupling)。□由自旋-自旋偶合引起的谱峰分裂的现象称作自旋-自旋裂分(Spin-spinsplitting)。在一组裂分峰中，峰与峰之间的距离或裂距称为偶合常数，用J表示，单位为Hz。5（一）自旋-偶合原理□当b质子处于m=+1/2顺磁场取向时，其局部磁场通过共价键传递给a质子，使a质子受到比外磁场稍微增强的磁场作用，故可以在较低的外磁场发生共振。□当b质子处于m=-1/2反磁场取向时，使a

11、质子受到比外磁场稍微减小的磁场作用，故可以在较高的外磁场发生共振。□b质子两种取向的几率近似相等，故a质子裂分的两个峰强度相等。□a的两个质子可能的取向组合有以下三种，故可使b质子的峰裂分为三重峰。6有机波谱解析

12、核磁共振波谱

13、氢谱

14、78910COMPANY有机波谱解析

15、核磁共振波谱

16、氢谱问题：从1,3-二氯丙烷的氢谱中，你能看出3个亚甲基是如何裂分的吗？讨论211有机波谱解析

17、核磁共振波谱

18、氢谱

19、12从这些例子中可以得出什么规律？HaHb□当某组环境完全相等的n个质子（I=1/2），在外磁场B0

20、中共产生（n+1）种局部磁场，与其发生偶合的质子将裂分为（n+1）重峰—n+1规律□当某组质子与另外两组质子发生偶合，其中一种质子数为n，另一组质子数为m。如果该组质子与两组质子的偶合常数不相等，则其被另外两组质子裂分为（m+1）*（n+1）峰；如果与另外两组质子的偶合常数近似相等，则被裂分为（n+m+1）重峰。13有机波谱解析

21、核磁共振波谱

22、氢谱

23、（二）n+1规律□严格意义上，不同化学环境的质子相互偶合的偶合常数是不相等的。□如果两个偶合常数值比较接近，一些偶合裂分峰又靠得比较近，会发生峰的重叠

24、。14有机波谱解析

25、核磁共振波谱

26、氢谱□当某组质子与n个质子偶合，且偶合常数相等或接近，裂分峰的强度之比近似为二项展开式的各项系数之比。15有机波谱解析

27、核磁共振波谱

28、氢谱16有机波谱解析

29、核磁共振波谱

30、氢谱

31、□需要注意的是，n+1律只适用于I=1/2,相互偶合的质子化学位移差值远大于偶合常数（v/J>10）和偶合常数相等的情况。√偶合常数相等（裂矩相等）：仍服从n+1律，分裂峰数为(n+n1+…)+1。例如CH3CH(Br)CH2COOHJac=Jbc,Hc(—CH—)分裂为:（3+2）+1=

32、6重峰(1:5:10:10:5:1)17有机波谱解析

33、核磁共振波谱

34、氢谱√偶合常数不等：则呈现(n+1)(n1+1)……个子峰。双二重峰，峰高比为1:1:1:1。双二重峰不是一般的四重峰(1:3:3:1)，不要误认。这种情况可以认为是n+1律的广义形式。Ha裂分为多少重峰？Ha裂分峰:(3+1)(2+1)=12实际Ha裂分峰:(5+1)=6强度比近似为：1:5:10:10:5:118有机波谱解析

35、核磁共振波谱

36、氢谱

37、□向心规则：相互偶合核的两组峰的强度会出现内侧高，外侧低得规律。裂距越小，差别越大

38、。191:11:3:3:11:11:2:1（三）偶合常数□偶合常数—衡量偶合的磁性核之间相互干扰程度大小，常用J表示，单位Hz□偶合常数是NMR的重要参数之一，可用来研究核间关系、构型、构象及取代位置等。2021□偶合常数与外磁场强度无关，与两个核在分子中相隔的化学键数目、角度及电子云密度有关√相互偶合核间隔键数增多，偶合常数的绝对值减小。有机波谱解析

39、核磁共振波谱

40、氢谱偕偶(geminalcoupling，2J或Jgem)：也称同碳偶合。邻偶(vicinalcoupling，3J或Jvic)：相

41、邻碳上质子的偶合为邻偶，相隔三个键。远程偶合(longrangecoupling)：相隔四个或四个以上的键的偶合。-□一般来说，间隔双数键的偶合常数一般为负值，间隔单数键的偶合常数一般为正值√角度两平面夹角对偶合常数有影响。偶合核在核磁矩相互垂直时，干扰最小。如Jaa>Jae(a竖键，e横键)√电负性由于偶合靠价电子传递，因而随取代基X的电负性增大，X—CH—CH—的3JHH降低。22有机波谱解析

42、核磁共振波谱

43、氢谱1.同碳质子的偶合常数(2J,J同,Jgem)geminalco