波谱分析--核磁-4-new.ppt

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1、偶合常数与氢谱解析1、自旋偶合与自旋裂分在高分辨率核磁共振谱仪测定CH3CH2―I或CH3CH2OH时CH3―和―CH2―的共振吸收峰都不是单峰，而是多重峰。自旋核与自旋核之间的相互作用。自旋-自旋偶合引起谱带增多。2、偶合常数(J)自旋-自旋偶合裂分后，两峰之间的距离，即两峰的频率差：a-b。单位:HzA与B是相互偶合的核，n为A与B之间相隔的化学键数目。偶合常数与化学键性质有关，与外加磁场强度无关。数值依赖于偶合氢原子的结构关系。相互偶合的两组质子,彼此间作用相同,其偶合常数相同。1）同碳偶合(2J)同一碳原子上的化

2、学环境不同的两个氢的偶合。2）邻碳偶合(3J)两个相邻碳上的质子间的偶合。3JH-C-C-H一般，间隔四个单键以上，J值趋于零。超过3个化学键的偶合。分子中插入重键的两个氢核可发生偶合。3）远程偶合同种相邻氢不发生偶合。（一个单峰）一些常见的偶合常数（J/HZ）3、化学等价、磁等价、磁不等价分子中两个相同的原子处于相同的化学环境时称化学等价。化学等价的质子必然化学位移相同。1)化学等价HaHa’;HbHb’化学等价对称操作判断分子中的质子：[等位质子]通过对称轴旋转能互换的质子。在任何环境中是化学等价的。[对映异位质子]通过

3、旋转以外的对称操作能互换的质子。在非手性环境中化学等价，在手性环境中非化学等价。[非对映异位质子]不能通过对称操作进行互换的质子。在任何环境中都是化学不等价。2)磁等价一组化学位移等价的核，对组外任何一个核的偶合常数彼此相同，这组核为磁等价核。Ha与Hb磁等价(JHaHc=JHbHc)3)磁不等价与手性碳原子连接的-CH2-上的两个质子是磁不等价的。双键同碳上质子磁不等价。单键带有双键性质时会产生不等价质子。构象固定的环上-CH2质子不等价。苯环上质子的磁不等价。1H的一级谱一组化学等价的质子，若只有一组数目为n的邻接质子，则其

4、吸收峰数目为n+1，若有两组数目分别为n,n’的邻接质子,那其吸收峰数目为(n+1)(n’+1)。每组峰的中心处为该组质子的化学位移。dabc如果邻近不同的核与所研究的核之间有着接近或相同的偶合常数,那么谱线分裂的数目为(n+n’+1)。理论上峰数=（3+1）（2+1）=12实际上峰数=3+2+1=6符合n+1规则用分岔法分析质子偶合—裂分例：CH3CHOab裂分峰强度比是二项式(a+b)n展开的系数比。n：邻接质子数.谱图解析图谱提供的信息一张谱图可以向提供关于分子结构的如下信息1、由吸收峰的组数，可判断有几种不同类型的H核；

5、2、由峰的强度（峰面积或积分曲线高度），可判断各类H的相对数目；3、由峰的裂分数目，可判断相邻H核的数目；4、由峰的化学位移（δ值），可判断各类型H所处的化学环境；谱图解析（1）1.分子式为C3H6O的某化合物的核磁共振谱如下，试确定其结构。谱图上只有一个单峰，说明分子中所有氢核的化学环境完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。谱图解析（2）质子a与质子b所处的化学环境不同，两个单峰。单峰：没有相邻碳原子（或相邻碳原子无质子）谱图解析（3）5223化合物C10H12O2876543210正确结构：u=1+10+1/2(-12)

6、=5δ2.1单峰三个氢，—CH3峰结构中有氧原子，可能具有：δ7.3芳环上氢，单峰烷基单取代δ3.0和δ4.30三重峰和三重峰O—CH2CH2—相互偶合峰谱图解析（4）9δ5.30δ3.38δ1.37C7H16O3，推断其结构61C7H16O3，u=1+7+1/2(-16)=0δ3.38和δ1.37四重峰和三重峰—CH2CH3相互偶合峰δ3.38含有—O—CH2结构结构中有三个氧原子，可能具有(—O—CH2)3C7H16O3-C6H16O2=CHδ5.3CH上氢吸收峰，低场与电负性基团相连正确结构：谱图解析（5）化合物C10H1

7、2O2，推断结构δ7.3δ5.21δ1.2δ2.35H2H2H3H化合物C10H12O2，u=1+10+1/2(-12)=5δ2.32和δ1.2—CH2CH3相互偶合峰δ7.3芳环上氢，单峰烷基单取代δ5.21—CH2上氢，低场与电负性基团相连哪个正确?正确：B为什么?