h-nmr氢核磁共振波谱法

《h-nmr氢核磁共振波谱法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1H-NMR氢核磁共振波谱法化学位移及其影响因素不同化学环境的质子（即具有不同屏蔽参数σ的质子）会一个接一个地产生共振。不同类型氢核因所处的化学环境不同，共振峰将出现在磁场的不同区域。这种由于分子中各组质子所处的化学环境不同，而在不同的磁场产生共振吸收的现象称为化学位移。因为化学位移数值很小，质子的化学位移只有所用磁场的百万分之几，所以要准确测定其绝对值比较困难。实际工作中使用比值表示化学位移，符号δ影响化学位移的因素1H核的核外电子云在外加磁场的作用下，产生对抗磁场，此对抗磁场对外加磁场产生屏蔽效应，因而产生了化学位移。由于有机化合物

2、分子中各个1H核所处的化学环境不同，产生的化学位移也不同，影响化学位移的因素有如下几种：（1）电子效应所研究1H核由电子云包围，核外电子在外加磁场的作用下，产生与外加磁场方向相反的感应磁场，即屏蔽效应，与质子周围的电子云密度有关。影响电子云密度的一个重要因素，就是与质子相连接的原子或基团的电负性的大小：电负性大的取代基（吸电子基团），可使邻近氢核的电子云密度减少（去屏蔽效应），导致该质子的共振信号向低场移动，化学位移左移；电负性小的取代基（给电子基团），可使邻近氢核的电子云密度增加（屏蔽效应），导致该质子的共振信号向高场移动，化学位移右

3、移。CH3Br>CH3CH2Br>CH3(CH2)2Br>CH3(CH2)3Br:2.681.651.040.90CH3Cl＜CH2Cl2＜CHCl3:3.15.37.3移向高场CH3I

4、键，因电子流动所产生的感应磁场，并通过空间影响到邻近的氢核。这个由化学键产生的第二磁场是各向异性的，即在化学键周围是不对称的：有的地方与外加磁场方向一致，将增加外加磁场，并使该处氢核共振移向低磁场处(去屏蔽效应)，故化学位移值增大；有的地方与外加磁场方向相反，将削弱外加磁场，并使该处氢核共振移向高磁场处(屏蔽效应)，故化学位移值减小。这种效应叫做磁的各向异性效应（magneticanisotropiceffect）在含有π键的分子中，如芳香系统、烯烃、羰基、炔烃等，磁各向异性效应对化学位移的影响十分重要。i芳烃ii双键化合物iii炔烃（

5、3）氢键效应化学位移受氢键的影响较大，当分子中形成氢键以后，由于静电作用，使氢键中1H核周围的电子云密度降低，1H核处于较低的磁场处，其δ值增大。共振峰的峰位取决于氢键缔合的程度，即样品浓度。显然，样品浓度越高，则δ值越大。随着样品用非极性溶剂稀释，共振峰将向高磁场方向位移，故δ值减小。化合物类型δ酸类R-COOH酚类Ar-OH醇类R-OH胺类R-NH2酰胺类R-CONH2烯醇类R-CH=CH-OH10.5～12.04.0～7.00.5～5.00.5～5.05.0～8.0≥15（4）溶剂效应1H核在不同溶剂中，因受溶剂的影响而使化学位移

6、发生变化，这种效应称为溶剂效应。溶剂的影响是通过溶剂的极性形成氢键以及屏蔽效应而发生作用的。-在氘代氯仿溶剂中，2.88；2.97。-逐步加入各向异性溶剂苯，和甲基的化学位移逐渐靠近，然后交换位置。各类质子的化学位移各种类型的氢核因所处的化学环境不同，共振峰将分别位于磁场的某个特定区域，即有不同的化学位移值。因此由测得的共振峰化学位移值，可以帮助推断氢核的结构类型。各种结构环境中质子的化学位移范围核磁共振图谱图谱-结构信息峰的数目：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种H；峰的强度(面积)：每类质子的数目(相对)，多少个H

7、；峰的位移()：每类质子所处的化学环境，化合物中位置；峰的裂分数：相邻碳原子上质子数；偶合常数(J)：确定化合物构型。自旋偶合与自旋裂分1H-NMR图谱上，共振峰并不总表现为一个单峰。以CH3及CH2为例，在CH3-CH3中，虽然都表现为一个单峰，但在CH3CH2I中却分别表现为相当于三个氢核的一组三重峰（CH3）及相当于两个氢核的一组四重峰（CH2），这种现象称自旋-自旋裂分1.峰的裂分峰的裂分原因：自旋-自旋裂分是由相邻的两个(组)磁性核之间的自旋-自旋偶合(spin-spincoupling)或自旋-自旋干扰(spin-spin

8、interaction)引起的多重峰的峰间距：偶合常数（J），用来衡量偶合作用的大小JHa-Hb2.自旋偶合3.峰裂分数与峰面积峰裂分数：n+1规律；相邻碳原子上的质子数系数符合二项式的展开式系数Multi