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《核磁,质谱课件 1H NMR4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、上节课回顾4各类质子的化学位移值131211109876543210RCH-O=C-CH-C=C-CH-CCCH-CH--CH-X-CH-O--CH-NO2C=C-HAr-HRCHORCOOH1烯氢的化学位移可用Tobey和Simon等人提出的经验公式来计算:δ=5.25+Z同+Z顺+Z反芳环氢的化学位移可按下式进行计算;δ=7.26+∑Zi25自旋偶合和自旋裂分5.1自旋-自旋偶合与自旋-自旋裂分5.2n+1规律5.3偶合常数3n+1规律:当某组质子有n个相邻的化学等价质子时,这组质子的吸收峰将裂分成n+1重峰。偶合常数,单位
2、为赫(Hz)J(Hz)=△δ×仪器的交变磁场的频率(MHz)4反式烯键氢原子J=12~20(17)顺式烯键氢原子J=8~12(10)5芳氢的偶合常数芳环氢的偶合可分为邻(3J,J邻)、间(4J,J间)、对(5J,J对)位三种偶合,偶合常数都为正值,邻位偶合常数比较大,一般为6.0~9.4Hz(三键),间位为0.8~3.1Hz(四键),对位小于0.59Hz(五键)。一般情况下,对位偶合不易表现出来。苯环氢被取代后,特别是强拉电子或强推电子基团的取代,使苯环电子云分布发生变化,表现出J邻、J间和J对的偶合,使苯环质子吸收峰变成复杂的
3、多重峰。66核磁共振氢谱的解析6.1解析谱图的步骤6.2辅助图谱分析的一些方法6.3谱图解析示例76.1解析谱图的步骤1.确定分子式,计算不饱和度2.检查谱图是否规则。3.识别杂质峰、溶剂峰、旋转边带、13C卫星峰等非待测样品的信号。4.从积分曲线,算出各组信号的相对面积,再参考分子式中氢原子数目,来决定各组峰代表的质子数目。5.从各组峰的化学位移,偶合常数及峰形,根据它们与化学结构的关系,推出可能的结构单元。6.识别谱图中的一级裂分谱,读出J值,验证J值是否合理7.解析二级图谱,必要时可用位移试剂,双共振技术等使谱图简化,用于
4、解析复杂的谱峰。896.2辅助图谱分析的一些方法1.使用高频仪器2.重氢交换(活泼氢反应)3.介(溶)剂效应4.位移试剂5.计算机模拟6.双共振去偶7.NOE效应106.211125.计算机模拟用chemdrow软件将可能的结构的谱图模拟出来,与实际谱图对照.对某一偶合体系,根据经验,有计算机输入一组数值(包括δ,J),此时可由计算机得到一个计算出的图谱。修改参数,使之逼近实验谱,直到两谱完全相符,此时即获得了该偶合体系的δ和J值。在模拟时,有可能不是一组解,这是需要注意的。136.双共振法双共振方法是简化图谱十分有效的方法。这
5、种方法是使一个交变的磁场(射频场)满足样品中某一特定的核(观察核)在B0的共振条件。同时,另外再加第二个交变磁场(射频场)满足样品的另一种核(干扰核)在B0中的共振条件。这样,在同一个外磁场B0中,样品的两种核会同时发生核磁共振,这种现象称为核磁双共振。在双共振条件下这二种核的偶合就被消除。1415核磁双共振可分为同核双共振和异核双共振。例如1H和1H同时发生共振的现象称为同核双共振。而13C和1H同时发生共振的现象,称为异核双共振。双共振的表示法是把被观察的核写在前面,被干扰的核写在后面的大括号中。例如1H,1H同核双共振写为
6、1H(1H)。而1H,13C异核双共振写为1H·(13C)。167.核Overhauser效应(简称为NOE)当分子内有在空间位置上互相靠近的两个质子HA和HB时,如果用双共振法照射HB,使干扰场的强度达到使被干扰的谱线达到饱和,则另一个靠近的质子HA的共振信号就会增加,这种现象称为NOE。产生这一现象的原因是由于两个质子的空间位置很靠近,相互弛豫较强,当HB受到照射达到饱和时,它要把能量转移给HA,于是HA吸收的能量增多,共振信号增大。这一效应的大小与质子之间距离的六次方成反比。NOE对于决定有机分子的空间结构很有用,可以判断
7、两个核之间的距离,从而帮助判断分子的空间结构。176.3谱图解析示例18例1:某未知物分子式为C5H12O,其核磁共振氢谱如图所示,解其化学结构。1:2:919例2:某化合物的分子式为C6H10O3,其核磁共振谱见图。试确定该化合物结构。2:2:3:320不饱和度=1+6-10/2=2读谱:1H-NMR谱中无不饱和键上氢原子的吸收峰,故不饱和度由2个羰基提供(C=O,或COO)1H-NMR谱中共四组氢δ1.2,t,3H;δ2.2,s,3H;δ3.5,s,2H;δ4.2,q,2H解析:δ1.2,t,3HCH3n+1规则应该与CH2
8、相连,即有-CH2CH3基团,且-CH2基团上的氢应该分裂成q峰(n+1规则)δ4.2,q,2HCH2基团应该与氧原子相连即有-OCH2CH3基团;δ2.2,s,3HCH3,与季碳相连;典型的与羰基相连的甲基的吸收峰;δ3.5,s,2HCH2,且与季碳相连;推测