氢核磁共振(1hnmr)

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1、五、氢核磁共振(1HNMR)每种氢的数目？氢的种类？多少个氢？如何连接？主要内容5.1化学位移5.1.1化学位移的影响因素5.1.2各种氢的化学位移5.2偶合5.2.1氢与氢之间的偶合5.2.2氢与其它核之间的偶合5.2.3自旋偶合体系5.3一级谱和高级谱及其解析5.4辅助谱图分析的方法5.5利用氢核磁共振谱推测有机物结构v=B0/2π=(/2π)B0veff=(/2π)B0(1-σ)5.1化学位移采用四甲基硅(TMS)为标准，规定=0ppm5.1化学位移原子核由于所处的化学环境不同，而在不同的共振磁场下显示吸收峰,某一质子吸收峰的位置与对照吸收峰位置之间的差值

2、称为该质子的化学位移交变频率与分辨率的关系交变频率与分辨率的关系谱图折叠5.1.1化学位移的影响因素取代基电负性：诱导效应相连碳原子的杂化方式共轭效应磁各向异性效应VanderWaals效应溶剂效应氢键效应取代基电负性：诱导效应氢原子核外成键电子的电子云密度产生的屏蔽效应电负性较大的原子，可减小H原子受到的屏蔽作用，引起H原子向低场移动拉电子基团：去屏蔽效应，化学位移左移，即增大推电子基团：屏蔽效应，化学位移右移，即减小取代基电负性：诱导效应向低场移动的程度正比于原子的电负性和该原子与H之间的距离相连碳原子的杂化方式从sp3（单键）到sp2（双键），s电子的成分从25%

3、增加到33%，电负性sp2>sp3，sp2中键电子更靠近碳原子，因而对相连的氢原子有去屏蔽作用，即共振位移移向低场芳环和烯烃较饱和烷烃的化学位移处于更低场：烷烃质子=0.9ppm（sp3杂化）烯烃质子=5.25ppm（sp2杂化）芳环质子=7.27ppm（sp2杂化）共轭效应在具有(共轭)多重键的分子体系中，由于电子的转移导致某核(或基团)的电子云密度和磁屏蔽的改变，称为共轭效应共轭效应主要有-共轭和p-共轭两种类型，这两种效应的电子转移方向是相反的，对化学位移的影响也不相同共轭效应：p-共轭O原子具有孤对p电子，与乙烯构成p-共扼，电子转移的结果使

4、位的C原子和H原子电子云密度增加，磁屏蔽增加(正屏蔽)，减小共轭效应：-共轭吸电子取代基通过-共轭作用减小质子的电子云密度，使其在低场共振磁各向异性效应碳原子的杂化轨道的电负性大小不能解释炔烃质子和烯烃质子的化学位移顺序苯环的碳原子也以sp2杂化，但其质子的化学位移(=7.28ppm)却与烯烃的质子相差很大在外磁场的作用下，电子沿着分子的某一方向流动，形成一个具有方向性（称为磁各向异性）的次级磁场，从而对分子各部分的磁屏蔽亦不相同，使得某些位置的核受到屏蔽，而另一些位置上的核则为去屏蔽和键碳原子相连的H，其所受屏蔽作用小于烷基碳原子上的H原子。值顺序：

5、磁各向异性效应磁各向异性:化合物中存在双键,叁键或芳环等键或某些基团时,这些键的环电子流在外磁场作用下会产生一个感应磁场.这个感应磁场在空间的分布是不均匀的,其磁场方向在有些区域和外磁场方向相同(产生去屏蔽),有些区域和外磁场方向不同(产生屏蔽).由这些键或基团在外磁场作用下造成的空间诱导磁场的不均匀性称为磁各向异性.磁各向异性的作用力随距离的增大而减小.和键碳原子相连的H，其所受屏蔽作用小于烷基碳原子上的H原子。值顺序：各向异性效应：羰基羰基平面上下各有一个锥形的屏蔽区，其它方向（尤其是平面内）为去屏蔽区。羰基碳上的质子也处于去屏蔽区，存在去屏蔽效应。但因氧原子电

6、负性的影响较大，所以羰基碳上质子的共振信号出现在更低的磁场区，=9.4~10各向异性效应：双键烯烃双键碳上的质子位于π键环流电子产生的感生磁场与外加磁场方向一致的区域（去屏蔽区），使烯烃双键碳上的质子的共振信号移向稍低的磁场区，=4.5~5.7A=1.27B=1.23C=1.17=0.85=0.72=1.01各向异性效应：双键顺式结构破坏了体系的共面性减弱去屏蔽效应內消旋和各向异性协同作用使烯烃质子化学位移移向低场各向异性效应：三键碳碳三键是直线构型，电子云围绕碳-碳键呈筒型分布，形成环电流，它所产生的感应磁场与外加磁场方向相反，故三键上的质子（沿

7、键轴方向）处于屏蔽区，屏蔽效应较强，质子的共振信号移向较高的磁场区，=2~3各向异性效应：三键CC的各向异性引起的去屏蔽效应移向低场各向异性效应：环状共轭体系随着共轭体系的增大，环电流效应增强，即环平面上、下的屏蔽效应增强，环平面上的去屏效应增强。环的上下方为屏蔽区，其它地方为去屏蔽区判断规则：4n+2规律18：4n+2各向异性效应：环状共轭体系1,3-环己二烯:4个电子，不符合4n+2，非芳香烃苯:6个电子，符合4n+2，芳香烃二甲基取代芘:14个电子，符合4n+2，芳香烃各向异性效应：环状共轭体系未形成离域键形成离域键不