《波谱学核磁部分》PPT课件

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1、波谱解析SpectralAnalysisofOrganicCompounds第四章核磁共振波谱法NuclearMagneticResonancespectroscopy;NMR特征质子的化学位移值102345678910111213C3CHC2CH2C-CH3环烷烃0.2—1.5CH2ArCH2NR2CH2SCCHCH2C=OCH2=CH-CH31.7—3CH2FCH2ClCH2BrCH2ICH2OCH2NO22—4.70.5(1)—5.56—8.510.5—12CHCl3(7.27)4.6—5.99—10OHNH2NHCR2=CH-RRCOOHRCHO常用溶剂的质子的化学位移值D偶合

2、常数J是一个与仪器和测试条件无关的参数。自旋核之间的相互干扰作用是通过它们之间的化学键成键电子传递的，所以偶合常数的大小主要与它们之间相隔键的数目有关，也与影响它们电子云分布的因素有关（单键、双键、取代基性质、立体构型等）。所以偶合常数可用于判断有机化合物分子的结构(特别是立体化学信息）。偶合常数J单位为Hz，它有正负号的区别。一般地，通过偶数个键偶合的J为负，通过奇数个键偶合的J为正§4-6偶合常数与分子结构的关系1.同碳耦合（H-C-H)结构2JH-H/Hz结构2JH-H/Hz-12~16-0.5~3-7.63~9.95-3.9~8.8（与溶剂有关）-5.4~6.3-12.62JH-

3、H表示,通常为负值一、偶合常数分类2.邻碳质子耦合常数（H-C-C-H)饱和烷烃的J值CH3CH2OH3JH-H=3.90HzCH3CH2-Cl3JH-H=7.23Hz环己烷(C6H12)3Ja-a=8-13Hz3Ja-e=2-6Hz3Je-e=2-5Hz3JH-H表示，通常为正值环型烯烃3J值视键角而定乙烯型的J值(CH2=CH2)3J顺=11.6Hz3J反=19.1Hz3JH-H=5-7Hz3JH-H=2.5-4.0Hz3.远程耦合常数跨越四根键及更远的耦合称为远程耦合J值随耦合跨越的键数下降很快只有折线型的有小的J值，一般小于2Hz4JH-H<2Hz饱和体系不饱和体系由于电子的存

4、在，使耦合作用能传递到较远的距离烯丙体系（H-C=C-C-H）高烯丙体系（H-C-C=C-C-H）都有远程耦合常数JAC=0~1.5Hz，JBC=1.6~3.0Hz芳环和杂芳环上质子的远程耦合发生在邻位，间位和对位分别用Jo，Jm，Jp来表示Jo=6~10HzJm=1~3HzJp=0~1Hz4.1H与其它核的耦合JaF=45-60JbF=0-30JcF=0-4Jsp3=120Jsp2=170Jsp=250§4-7自旋体系分类和复杂裂分1.自旋体系（spinsystem）相互耦合的核组成一个自旋体系。体系内部的核相互耦合但不和体系外的任何一个核耦合。在体系内部并不要求一个核和除它以外的所有

5、核都耦合。化合物有三个自旋体系体系和体系之间是隔离的2.自旋体系的命名(1)化学位移相同的核构成一个核组，以一个大写英文字母标注。(2)几个核组之间分别用不同的字母标注，若它们化学位移相差很大，/J>6，标注用的字母在字母表中的距离也大，反之亦然。如核组间/J>6，则标为AX或AMX等，若/J<6，则标为AB，或ABC系统。(3)若核组内的核磁等价，则在大写字母右下角用阿拉伯数字注明该核组的核的数目。如一个核组内有三个磁等价核，则可标为A3。(4)若核组内的核磁不等价，则用上角标“”加以区别。如一个核组内有三个磁不等价核，则可标为AAA。3.复杂裂分由于上述原因，核磁谱

6、图分为一级谱和二级谱设有相互耦合的两个核组，每个核组的核都有相同的δ值。现两个核组的δ值分别为δ1和δ2。再设任一核组的所有核对另一核组中的任一核都具有相同的耦合常数J。我们可以计算

7、δ1-δ2

8、/J的数值（分子、分母用同一单位：Hz或ppm）。这个比值对核磁谱图的复杂程度起着重要作用。当该比值大时（至少大于6），核磁谱图较简单；当该比值小时，谱图复杂。两个核组之间的耦合关系对谱图的复杂程度是重要的。如果它们之间只有一个耦合常数，则谱图较简单；如果不只一个耦合常数，则谱图较复杂。一级谱图可用n+1规律来分析（或用其近似分析；对于I≠1/2的原子核则应采用更普遍的2nI+1规律分析）。二级

9、谱则不能用n+1规律分析。产生一级谱的条件为：当/J>6时称为一级当/J<6时称为高级相同δ值的几个核对任一另外的核有相同的耦合常数。（磁等价）一级谱具有下列特点：峰的数目可用n+1规律描述。需要注意的是，n+1规律是对应一个固定的J而言的。（若所讨论的核组相邻n个氢，但与其中n1个氢有耦合常数J1，与其余的n2个氢有耦合常数J2(n1+n2=n)，则所讨论的核组具有（n1+1）(n2+1)个峰，其余类推。）峰组内各峰的相对