核磁共振波谱分析4课件

1、核磁共振波谱分析4,1,习题1：用系统命名法命名下列有机化合物,3-甲基-2-羟基丁酸 -甲基-羟基丁酸,3-甲基-苯乙酸 间甲基苯乙酸,2,4-二氨基-4-羰基丁酸 2,4-二氨基-4-氧代丁酸 （天冬酰胺）,2-(二甲基氨基)-乙酸 （N,N-二甲基甘氨酸）,核磁共振波谱分析4,3,习题2：根据有机化合物的命名画出其分子结构,2-羟基丙酸,（乳酸）,-氨基丁酸,Gamma-aminobutyric acid（GABA）,2-(乙酰胺基)-丁二酸,N-Acetylaspartic acid（NAA）,2-氨基-3-(4-羟基苯基)-丙酸,（酪氨酸）,核磁共振波谱分析4,5,四、核磁共振一维氢

2、谱,核磁共振波谱分析4,6,核磁共振氢谱（1H NMR），也称为质子磁共振谱（proton magnetic resonance，pmr），是发展最早，研究得最多，应用最为广泛的核磁共振波谱。在较长一段时间里核磁共振氢谱几乎是核磁共振谱的代名词。原因： 质子的旋磁比较大，天然丰度接近100%，核磁共振测定的绝对灵敏度是所有磁核中最大的。在PFT NMR 出现之前，天然丰度低的同位素，如13C 等的测定很困难。 1H 是有机化合物中最常见的同位素，1H NMR谱是有机物结构解析中最有用的核磁共振谱之一。,核磁共振氢谱,核磁共振波谱分析4,7,核磁共振氢谱,核磁共振波谱分析4,8,（1）峰的组数：

3、多少种氢 （2）峰的强度(积分高度或面积)：各有多少个氢 （3）峰的位移( )：每类质子所处的化学环境 （4）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数 （5）偶合常数(J)：确定化合物构型,核磁共振谱图能够提供的化合物结构信息,核磁共振波谱分析4,9,表明分子中不同类型质子的数量 应注意是否存在信号的重叠,（1）共振信号的数目,核磁共振波谱分析4,11,仅仅表明不同质子之间的比值，即相对值,而不是质子的绝对比值。,2 : 3,（2）积分值,核磁共振波谱分析4,12,不同类型质子化学位移的基本范围： 烷基氢：02（R3CH） 烯丙基氢：23（X=CR-CHR2） 炔氢：1.53（RCCH） 与杂原子相邻：

4、24.5（XCHR2 ） 烯氢：4.57（R2C=CHR） 芳氢：6.58（ArH）,（3）化学位移,核磁共振波谱分析4,13,活泼氢： 醛氢：10 （RCHO） 羧酸：10-13 （RCOOH） 醇：0.55.5（ROH）硫醇：0.9-2.5 (RSH) 酚：48 （ArOH）10.516 (分子内缔合) 脂肪族胺：0.43.5 （R2NH, RNH2 ） 芳香族胺：2.94.8 （Ar2NH, ArNH2, ArNHR ） 酰胺：59.5 （RCONHR ） 烯醇：15-19 (分子内缔合),核磁共振波谱分析4,14,核磁共振波谱分析4,15,核磁共振波谱分析4,16,饱和碳原子上的质子的

5、 值：叔碳 仲碳 伯碳 与H相连的碳上有电负性大的原子或吸电子基团（N, O, X, NO2, CO等），值变大。电负性越大，吸电子能力越强， 值越大。 值：芳氢 烯氢 烷氢,有机化合物中质子化学位移规律：,核磁共振波谱分析4,17,1. 饱和碳上质子的化学位移,甲基：甲基的化学位移在0.74 ppm之间。,亚甲基（CH2)和次甲基(CH)：1-2 ppm Shoolery 经验计算： ：-CH = 0.23 + Ci 0.23是甲烷的化学位移值，Ci是与次甲基（亚甲基）相连的取代基的影响参数,例：BrCH2Cl Br: 2.33; Cl: 2.53 = 0.23 + 2.33 + 2.53

6、= 5.09 ppm (实测：5.16ppm),核磁共振波谱分析4,19,Shoolery 公式屏蔽常数,核磁共振波谱分析4,20,2. 不饱和碳上质子的化学位移,炔氢: 叁键的各向异性屏蔽作用，使炔氢的化学位移出现在1.6 3.4 ppm范围内，与其它氢有重叠。,烯氢（4.5-7 ppm） 烯氢的化学位移可用以下经验公式计算： = 5.25 + Z同 + Z顺 + Z反 5.25是乙烯的化学位移值，Z是取代基对烯氢化学位移的影响参数。,影响规律：同碳取代基都使化学位移增大 顺反,取代基对烯氢化学位移影响的参数表,*共轭指烯键与其它基团形成共轭,*共轭指烯键与其它基团形成共轭,例1:计算下面化

7、合物烯氢的化学位移,Z同=0，Z顺= -1.07，Z反= -1.21 =5.25+0-1.07-1.21=2.97 ppm （实测3.0 ppm）,例2：计算下面化合物烯氢的化学位移,Z同=1.38，Z顺=0.45，Z反=0.46 =5.25+1.38+0.45+0.46=7.54 ppm （实测8.17 ppm）,核磁共振波谱分析4,25,苯的化学位移= 7.30 ppm。 当苯环上的氢被取代后，苯环的邻、间、对位的 电子云密度发生变化，化学位移向高场或低场移动。 芳环氢的化学位移可按下式进行计算： = 7.30 -Si 7.30是苯的化学位移， Si为取代基对芳环氢的影响参数。,3. 芳环

8、氢的化学位移值,核磁共振波谱分析4,26,取代基对苯环的氢化学位移的影响,例：求如图化合物苯氢的值,2=7.30+0.83+0.10 =8.23PPm (实测8.25ppm),3=7.30+0.26+0.85 =8.4lppm (实测8.45ppm),核磁共振波谱分析4,29,杂环芳氢的的化学位移值 杂环芳氢的化学位移受溶剂的影响较大。一般位的杂芳氢的吸收峰在较低场,核磁共振波谱分析4,30,常见的活泼氢，如OH、NH、SH，由于它们受活泼氢的相互交换及氢键形成的影响，值很不固定。从峰形来看，羟基一般较尖，而且由于羟基质子的交换作用快，在常温下看不到与邻近氢的偶合。,在低温下可以看到与邻近氢的

9、偶合。二甲亚砜中活泼氢与其它质子有偶合。,氮上的氢的峰形有的尖，有的钝，甚至难以看到明显的峰形。RCONH2中的NH2一般为双峰，这是由于-CO-N中的C-N单键不能自由旋转所致。,4 活泼氢,活泼氢的与温度、浓度及PH值有很大关系。 高温使OH、NH等氢键程度降低, 值减小。 识别活泼氢可采用重水交换。,核磁共振波谱分析4,32,乙醇(CH3-CH2-OH)的1H NMR（DMSO溶剂）,核磁共振波谱分析4,33,表明质子所处的动态环境，与浓度、温度、溶剂及氢键等有关,氯仿中为一宽峰 不交换 DMSO（氢键）,（4）信号形状,核磁共振波谱分析4,36,一级图谱符合2nI+1规律,（5）偶合裂

10、分,核磁共振波谱分析4,37,一级谱,（1）一级谱的条件,(a)一个自旋体系中的两组质子的化学位移差()至少是偶合常数J 的6倍以上，即/J6。 当/J 6时为高级谱。,(b)在这个自旋体系中同一组质子（它们的化学位移相同）的各个质子必须是磁等价的。,（2）一级谱的规律,磁不等价的质子之间的偶合才有裂分；磁等价的质子之间，尽管有偶合，但不发生裂分。如CH3-CO-CH3中甲基出一个单峰。ClCH2-CH2Cl的四个质子虽然在两个碳上，仍为单峰。,(a)符合n+l规律。,(b)各组质子的多重峰中心为该组质子的化学位移，峰形左右对称，还有“倾斜效应”。,(c)偶合常数可以从图上直接给出来。,(d)

11、各组质子的多重峰的强度比为二项式展开式的系数比。,(e)各类质子积分面积之比等于质子个数之比。,核磁共振波谱分析4,39,乙醇的 NMR,核磁共振波谱分析4,40,典型的一级谱,（1）AX系统,(a) AX系统有4条线，A、X各为两重峰；,(b)两峰之间裂距为偶合常数JAX；,(c)各组双重峰的中点为该核的化学位移;,(d)四条谱线高度相等。,核磁共振波谱分析4,41,（2）AX2系统,(a)AX2系统有五条谱线，A受两个质子的偶合分裂成三重峰，X受A的偶合分裂成两重峰。,(b)两重峰及三重峰的裂分峰之间的裂距为偶合常数JAX。,(c)两组峰的对称中心为化学位移。,(d)A组三重峰强度比为1：

12、2：1；X组强度比为1：1。,核磁共振波谱分析4,42,例: CHCl2-CH2Cl为典型的AX2系统。 CH为三重峰，=5.80，CH2为双峰，=3.96。,核磁共振波谱分析4,43,（3）AMX系统,(a)在AMX系统中任何两核之间的化学位移之差都应远大于它们之间的偶合常数。AMJAM, AXJAX，MXJMX。,(b)AMX系统有十二条线，其中A、M、X各占四条，四条谱线强度相等。十二条谱线有三种裂距，分别对应为JAM、JAX、JMX。每个质子的四条谱线有两种裂距，分别为该原子与其它两个原子的偶合常数。,(c)每组四重峰的中点为该核的化学位移。,核磁共振波谱分析4,45,其中的五元环上的

13、CH-CH2-系统为AMX系统。,核磁共振波谱分析4,46,（4）A2X2系统,(a) A2和X2各为三条谱线，共有六条谱线。,(c)三条谱线的中点为化学位移。,(b)每两条相邻谱线间的距离为JAX。,(d)每组三条谱线的强度比为1：2：1。,核磁共振波谱分析4,47,Ph-CH2-CH2-O-CO-CH3 的NMR图,其中两个亚甲基为A2X2系统,核磁共振波谱分析4,48,（5）AX3系统,(a)常见的AX3系统为 CH-CH3有六条谱线，A为四重峰，X为双峰。,(b) 四重峰两条相邻谱线间距离等于X两谱线间距离，等于JAX。,(c)每组谱线中央为化学位移。,(d)A的4条线强度比为1:3:

14、3:1，X的两条谱线强度比为1:1。,核磁共振波谱分析4,49,（6）A2X3系统,(a)共有七条谱线，A为4条，X为3条。,(b) 相邻两条谱线间的距离为JAX。,(c)每组谱线中央为化学位移。,(d)A强度比：1:3:3:1，X的强度比：1:2:1。,核磁共振波谱分析4,50,核磁共振波谱分析4,51,（7）其它体系,异丙苯的异丙基部分见图。两个甲基与中间质子偶合相等，可使中间质子裂分为（3+3+1）重峰，两个甲基裂分为两重峰。,核磁共振波谱分析4,52,硝基丙烷的甲基与硝基相连的亚甲基对另一个亚甲基的偶合大小相等，使其裂分为6重峰。,核磁共振波谱分析4,53,（8）不同取代类型苯环上质子

15、出峰情况,核磁共振波谱分析4,54,核磁共振波谱分析4,55,核磁共振波谱分析4,56,a,c,b,a,c,b为4重 c为3重,核磁共振波谱分析4,57,偶合常数 偕偶2JH-C-H,邻偶3JH-C-C-H 是最常见的偶合类型，3J=020 Hz 脂肪族约7 Hz 脂环族：直立氢之间约10 Hz，直立氢与平伏 氢之间约2 Hz 烯氢：顺式约10 Hz，反式约16 Hz,核磁共振波谱分析4,58,其它核对1H的偶合, 13C -1H 19F -1H 31P -1H 2H (D) -1H 14N-1H,核磁共振波谱分析4,59,I=1/2, 符合(n + 1)规律。 1JC-H ；2JC-C-H

16、； 3JC-C-C-H ：变化范围大。 13C 的天然丰度 1.1%，对1H的偶合一般 观察不到。 如 CHCl3 峰 98.9% 12CHCl3 ， 1.1% 13CHCl3, 13C -1H,核磁共振波谱分析4,60,CHCl3 的1H NMR谱如下,卫星峰：如果样品浓度低时氘代氯仿中的 CHCl3 被放大， 就可能看到 “卫星峰”, 这是 13C对H的裂分。出现的高度大约是0.55%。,旋转连带：对于500兆谱仪以及转速 1000Hz 的情况，定某峰为 0 ppm, 旋转边带会出现在正负 2.0 ppm (因为 2 x 500 = 1000 Hz = 样品转速)，严重的话也出现在正负 4

17、.0、6.0、8.0 ppm等处。,人尿样的NMR谱图,卫星峰 (TSP),卫星峰 (CH3-CH2-OH),核磁共振波谱分析4,63,旋转边带,旋转边带,猪骨的31P CPMAS NMR谱,核磁共振波谱分析4,65,旋转边带的原因是磁场的空间不均匀性，理论上磁场调节完全均匀了就没有旋转边带了。如果是旋转边带, 每个信号峰都会出现, 这是由于匀场的 X/Y方面没有调好. 不过一般不鼓励调 X/Y, 因为不好调, 最好调出标准匀场值, X/Y的匀场基本上可以稳定很久。 卫星峰出现的原因通常是13C对H的耦合峰，因为13C丰度低，所以H谱中只有较强的峰或将谱图放得很大时才能看到，高度大约为主峰的0

18、.55。 如果是旋转边带的话那么变化转数时，峰的位置是会有变化的。而卫星峰的位置是不会因为转速而变化的。,旋转边带与卫星峰的区别,核磁共振波谱分析4,66,去除卫星峰：可以在采集1H NMR数据的同时去除13C核耦合效应而被移除(13C信号全带宽去耦)。但1H NMR信号的分辨率却随之下降，而且13C全带宽去耦将显著引起样品加热效应，即更进一步加重分辨率降低现象。 去除卫星峰：13C核全频去耦模式 BilevelDec实验。Kupce, E., Freeman, R., Wider, G., Wuthrich, K. Suppression of Cycling Sidebands Using

19、 Bi-level Adiabatic Decoupling. J. Magn. Reson. A., 1996, 122: 81-84. 去除旋转边带：增加转速；使用均匀液体样本。,去除旋转边带与卫星峰的方法,核磁共振波谱分析4,67, 19F -1H,I=1/2, 符合(n + 1)规律，19F的丰度为100%。 19F与1H之间从相隔2个键到5个键的耦合都能观测到，耦合常数随相隔化学键数目增加而减小，取代基的类型及与F的相对位置也会影响耦合常数的大小。 在1H NMR谱中，表现出19F对1H的偶合裂分; 在19F NMR谱中，同样表现出1H对19F的偶合裂分。,核磁共振波谱分析4,68,

20、 19F -1H,饱和链状化合物中2JF-C-H为4590Hz ；3JF- C-C-H 为045Hz；4JFC-C-C-H为09Hz，例如CH3F中2JF-H=81Hz，CH3CH2F中2JF-H=46.7Hz，3JF-H=25.2Hz。 烯烃中，2JF-H(即同碳上的F和H)为70-90Hz，3JF-H(反)为10-50Hz，3JF-H(顺)为3-20Hz。例如氟代乙烯同碳、反位和顺位的F-H耦合常数依次为85、52 和20Hz。 芳烃中，3JF-H(邻位)为6-9Hz，4JF-H(间位)为4-8Hz，5JF-H(对位)为0-3Hz；例如，氟代苯中，F与邻、间、对位的H的耦合常数分别为9.0

21、、5.7和0.2Hz。,核磁共振波谱分析4,69, 31P -1H,总体来说31P比19F对1H的耦合弱，相隔同样化学键数目时31P-1H的耦合常数较小。31P的丰度也为100%。1JP-H为180-200Hz,57为PCHF2中H的峰，2个F使其裂分为3，P再使裂分为2。,两个OCH3磁等价，但为双峰,是P的偶合造成。,核磁共振波谱分析4,71,D 与1H 的耦合很小，仅为1H 和1H 之间耦合的1/6.5，而且D与1H 的耦合也较少遇到，主要出现在氘代溶剂中。 ID = 1, 符合(2n + 1)规律, 2H (D) -1H,核磁共振波谱分析4,72,常见氘代试剂中氘对残存氢的偶合 2JD

22、-C-H 1 Hz CD3CN 2.0 五重峰 CD3COCD3 2.1 五重峰 CD3SOCD3 2.5 五重峰, 2H (D) -1H,五重峰的强度比为1：2：3：2：1,核磁共振波谱分析4,73, 14N-1H,I = 1, 符合(2n + 1)规律。较复杂 宽峰 由于N-H分子间的快速交换，与N连接的H 对邻位C-H的偶合平均化，不分裂。 CH3NH2：甲基H不裂分。,核磁共振波谱分析4,74,高级谱,当/J6时得到高级谱。如AB系统，AB2系统，ABX系统，A2B2系统，AB3系统，A2B3系统等。,高级谱的解法较复杂，化学位移和偶合常数常不能直接量出而要通过计算得到。谱线根数也不符

23、合n+l规律。,核磁共振波谱分析4,75,核磁共振一维氢谱解析步骤-1,1. 获取试样的各种信息和基本数据 尽量多地了解待鉴定样品的来源，物理、化学性质。化学分析结果，最好确定其化学式(一般可用质谱法) 2. 根据分子式计算不饱和度，判断化合物类型,n4、n3、n1分别为分子中所含的四价、三价和一价元素原子的数目。 二价原子如S、O等不参加计算。当 =0时，表示分子是饱和的，为链状烃及其不含双键的衍生物。当 =1时，可能有一个双键或脂环；当 =2时，可能有 两个双键和脂环，也可能有一个叁键；当 =4时，可能有一个苯环等。,核磁共振波谱分析4,76,核磁共振一维氢谱解析步骤-2,3. 检查谱图是

24、否规则，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。,核磁共振波谱分析4,77,核磁共振一维氢谱解析步骤-3,4. 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实际数目。 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。,核磁共振波谱分析4,78,核磁共振一维氢谱解析步骤-4,首先解析CH3-O-，CH3-N-，CH3-Ar，等孤立的CH3信号，然后再解析有偶合的CH3信号。 解析羧基或醛基的低场的信号(l0)，很特征. 解析芳核上的1H核信号。一般在7-8 ppm附近，经常是一堆偶合常数较小，图

25、形乱的小峰。通常邻位二取代苯和对位二取代苯1H谱峰具有中心对称，后者具有AB四重蜂的特征，前者峰分裂复杂，但往往有对称中心。,核磁共振波谱分析4,79,核磁共振一维氢谱解析步骤-5,6. 若有活泼氢，可以加入重水交换，再与原图比较加以确认。 7识别谱图中的一级裂分谱，根据化学位移值、峰的数目和偶合常数J按一级谱解析来推断结构，并验证J值是否合理。 8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，用于解析复杂的谱峰。,核磁共振波谱分析4,80,核磁共振一维氢谱解析步骤-6,9. 根据裂分峰数目可推断相邻的质子数目和可能存在的基团，以及各基团之间的连接顺序，进行合理组合,了解最可能的结

26、构式。 10. 结合UV、IR、MS检查结构式，必要时可以与类似化合物的核磁共振波谱图进行比较，或与标准谱图作比较。,核磁共振波谱分析4,81,1H NMR谱解析时的注意事项-1,注意区分杂质峰、溶剂峰、卫星峰和旋转边带等非样品峰。 注意分子中活泼氢产生的信号。OH、NH、SH 等活泼氢的核磁共振信号比较特殊，在解析时应注意。 活泼氢多数能形成氢键，其化学位移值不固定，随测定条件在一定区域内变动；,核磁共振波谱分析4,82,1H NMR谱解析时的注意事项-2,活泼氢在溶液中会发生交换反应。当交换反应速度很快时，体系中存在的多种活泼氢(如样品或溶剂中既含羧基，又含胺基、羟基等)在核磁共振谱图上只

27、显示一个平均的活泼氢信号，而且它们与相邻含氢基团的谱峰不再产生耦合裂分现象。如果使用二甲基亚砜(CH3)2SO 为溶剂，因羟基能与它强烈缔合而使交换速度大大降低，此时可以观察到样品中不同羟基的信号以及羟基与邻碳上的质子耦合裂分的信息。根据裂分峰的个数可以区分伯、仲、叔醇。 当样品很纯（不含痕量酸或碱）时，交换速度也很慢，羟基同样会被邻碳质子裂分（应注意羟基与邻碳质子的耦合是相互的，所以此时邻碳质子也会被羟基耦合，原来的裂分情况会有相应的变化）。,核磁共振波谱分析4,83,1H NMR谱解析时的注意事项-2,正是因为活泼氢有以上特点，通过实验可以将它们与其它氢的信号区别开来。一种方法是改变实验条

28、件，如样品浓度、测量温度等，吸收峰位置发生变化的就是活泼氢；另一种方法是利用重水交换反应。具体做法为，先测绘正常的氢谱，然后在样品溶液中滴加1、2 滴重水并振荡，再测绘一氢谱。由于活泼氢与重水中的氘快速交换，原来由活泼氢产生的吸收峰消失。 注意不符合一级谱图的情况：一级谱图是有条件的。在许多情况下，由于相互耦合的两种质子化学位移值相差很小，不能满足/J6 的条件，因此裂分峰形不完全符合n +1 规律。,核磁共振波谱分析4,84,解析1H NMR谱的辅助手段-1,高磁场1H NMR图谱 提高信号灵敏度，改善信号间的分离度，简化信号的图形。,核磁共振波谱分析4,85,解析1H NMR谱的辅助手段-

29、2,溶剂位移 因测定的溶剂不同而发生的信号化学位移值改变的现象。,核磁共振波谱分析4,86,解析1H NMR谱的辅助手段-3,位移试剂 由于分子中有些氢的化学环境比较接近，使得谱峰重叠，给谱图解析带来困难。一些镧系元素的络合物能与有机分子中某些官能团作用，影响核外电子对质子的屏蔽效应，从而增大共振质子的化学位移。常用的位移试剂主要是铕（Eu）和镨（Pr）的络合物。,核磁共振波谱分析4,87,解析1H NMR谱的辅助手段-3,位移试剂,核磁共振波谱分析4,88,解析1H NMR谱的辅助手段-4,重水交换,核磁共振波谱分析4,89,解析1H NMR谱的辅助手段-5,一些其它的核磁共振技术 双共振技

30、术 自旋去偶技术 NOE差谱技术 ,核磁共振波谱分析4,90,某化合物的分子式为C3H7Cl，其NMR谱图如下图所示：,试推断该化合物的结构。,核磁共振氢谱解析实例-1,(1) 有三组吸收峰，说明有三种不同类型的 H 核；,(2) 该化合物有七个氢，有积分曲线的阶高可知a、b、 c各组吸收峰的质子数分别为3、2、2；,(3) 由化学位移值可知：Ha 的共振信号在高场区，其 屏蔽效应最大，该氢核离Cl原子最远；而 Hc 的屏蔽效应 最小，该氢核离Cl原子最近。,结论：该化合物的结构应为：,由分子式可知，该化合物是一个饱和化合物；,由谱图可知：,核磁共振波谱分析4,92,某化合物分子式为C6H10

31、O3，其核磁共振谱图如下，试确定该化合物的结构。,核磁共振氢谱解析实例-2,解：不饱和度为2，说明分子中含有C=O或C=C。 核磁共振谱中化学位移5以上没有吸收峰，表明不存在烯氢。 谱图中有4组峰， 即有4类H 化学位移及峰的裂分数目为4.1 ppm（四重峰），3.5 ppm（单峰）, 2.2 ppm（单峰），1.2 ppm（三重峰），各组峰的积分高度比为2：2：3：3，这也是各组峰代表的质子数。,从化学位移和峰的裂分数可见4.1 ppm和1.2 ppm是互相偶合,与强拉电子基团相连，表明分子中存在乙酯基（COOCH2CH3), 3.50 ppm为CH2，2.2 ppm为CH3，均不与其它质子

32、偶合，根据化学位移2.2ppm应于拉电子的羰基相连，即CH3-C=O。,结构为：,核磁共振波谱分析4,95,推测结构,核磁共振氢谱解析实例-3,C7H9N的1H-NMR谱图,解：=4 有苯环 峰积分高度比为2:2:2:3 值6-7之间的4个峰为苯环对位取代产生的伪4峰 3.2的2H为活泼质子，应有-NH2 2.1的3H为Ar-CH3 其结构为,核磁共振波谱分析4,97,某化合物的分子式为C11H20O4，其H NMR中，为0.79，1.23，1.86，4.14处分别有三重峰，三重峰，四重峰和四重峰，积分高度比为3：3：2：2；红外光谱显示含有酯基，试推测分子结构。,核磁共振氢谱解析实例-4,有

33、四组化学等同核。 由积分比3：3：2：2；及分子中有20个质子，表明分子结构对称，有2个甲基，2个甲基及2个亚甲基及另2个亚甲基，由偶合知有两个相同的CH3CH2。 除去两个相同的酯基COO，剩下一个C，为季碳。 该化合物应为,根据A和B的结构计算化学位移，取两种亚甲基中较大的比较：,A,B,因此结构为A。,核磁共振波谱分析4,100,一个化合物的分子式为 C10H12O2 , 其NMR谱图如下图所示，试推断该化合物的结构。,核磁共振氢谱解析实例-5,1）已知其分子式为C10H12O2。 2）计算不饱和度：5。 可能有苯环存在，从图谱上也可以看到7.25 ppm处有芳氢信号。此外，还应有一个双

34、键或环。 3）根据积分曲线算出各峰的相对质子数。 积分曲线总高度26991559（格） 据分子式有12个氢，故每个氢平均约 5（格）。按每组峰积分曲线高度分配如下： a=26/55个质子，b2个质子，c2个质子， d3个质子,4）从3）中可知，各峰知子数之和正好与分子式中氢原子数目符合，所以分子无对称性。 5）解析特征性较强的峰： a 峰为单峰，是苯环单取代信号，可能是苯环与 烷基碳相连。因为：.化学位移在芳氢范围之内，7.27.5 ppm；.不饱和度为5，说明有芳环存在的可能性；.有5个质子；单峰说明与苯环相连的基团是非吸电子或非推电子的，即与烷基碳相连才显示为一个单峰。,d 峰是单峰，推断

35、为甲基信号；很可能是CH3CO。 因为：.单峰，并有3个质子；.化学位移在 2.02.6 ppm范围内；.分子式含氧，不会是 CH3O基，因为 其 3.03.8 ppm 之间。 6）已解析出有 C6H5和CH3CO，还剩下 C2H4O的归属未找到。从 b组峰和 c 组峰的峰形看，两个亚甲基应相连，即CH2CH2。一端与苯相连，一端与氧相连。,7）写出结构单元，并合理组合为：,8）指认： 不同化学环境的质子数或质子组数等于共 振峰个数或组数；图上有4组共振峰，结构中也有4个 质子组；各类质子数之比应等于相应的积分曲线高 度比：a : b : c : d=26：9：9：155：2：2：3； 质子之间偶合裂分服从（n+1）规律；由化学位 移来考察四类质子均在其常见化学位移范围内。,核磁共振波谱分析4,105,化合物 C10H12O2，根据1HNMR谱图推断其结构.,核磁共振氢谱解析实例-6,(1)不饱和度:u=1+10+1/2(-12)=5,(2)偶合的CH