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1、第四章第四章 核磁共振谱核磁共振谱 4.1 4.1 基本原理基本原理 4.1.1 原子核的自旋原子核的自旋 核象电子一样,也有自旋现象,从而有自旋角动量。核象电子一样,也有自旋现象,从而有自旋角动量。 核的自旋角动量核的自旋角动量( () )是量子化的,不能任意取值,是量子化的,不能任意取值, 可用自旋量子数可用自旋量子数( (I I) )来描述。来描述。 H H0 0 旋旋进进轨轨道道 自自旋旋轴轴 自自旋旋的的质质子子 2 ) 1( h III0 0、1/21/2、11 I = 0, =0=0, 无自旋,不能产生自旋角动量,不会无自旋,不能产生自旋角动量,不会 产生共振信号。产生共振信号。

2、 只有当只有当I O时,才能发生共振吸收,产生共振时,才能发生共振吸收,产生共振 信号。信号。 I 的取值可用下面关系判断:的取值可用下面关系判断: 质量数质量数(A) 原子序数原子序数(Z) 自旋量子数(自旋量子数(I) 奇奇 数数 奇数奇数或或偶数偶数 半整数半整数 n + 1/2。n = 0,1,2, 奇奇 数数 整整 数数 偶偶 数数 偶偶 数数 0 例如:例如: H H A A Z Z (1 1) (1 1) C C A A Z Z (1 12 2) (6 6) N N A A Z Z (1 14 4) (7 7) 奇奇 - - 奇奇 偶偶 - - 偶偶偶偶 - - 奇奇 I I为为

3、半半整整数数(1 1/ /2 2)I I = = 0 0I I为为整整数数 有有共共振振吸吸收收有有共共振振吸吸收收无无 4.1.2 自旋核在外加磁场中的取向自旋核在外加磁场中的取向 取向数取向数 = 2 I + 1 (在没有外电场时,自旋核的取向是任意的)。(在没有外电场时,自旋核的取向是任意的)。 即即:H H核核在在外外场场有有两两个个自自旋旋方方向向相相反反的的取取向向。 H H 核核: 自自旋旋取取向向数数 = = 2 21 1/ /2 2 + + 1 1 = = 2 2 H H0 0 1 1 H H H H 一一 致致相相 反反 4.1.3 磁共振的产生磁共振的产生 磁性核的自旋取

4、向表明磁性核的自旋取向表明 它在外加磁场中的取向它在外加磁场中的取向 它的某个特定能级状态(用它的某个特定能级状态(用 磁量子数磁量子数ms表示)。取值为表示)。取值为 I I 0 0 + +I I。 即:即:每一个取向都代表一个能级状态,有一个每一个取向都代表一个能级状态,有一个ms 。 如:如:1H核:核: I1/2 ms为为 1/2 和和 +1/2 = = H H0 0 2 2 E E= = h h = = H H0 0 2 2 h h E E= = h hH H0 0 H H H H m ms s = = _ _ 1 1/ /2 2 m ms s = =1 1/ /2 2+ + 高高能

5、能态态 低低能能态态 外外 场场 磁 磁旋旋比比( (物物质质的的特特征征常常数数) ) 结论结论: (1) (1)E H0; (2) 1H受到一定频率(受到一定频率(v)的电磁辐射,且提供的能)的电磁辐射,且提供的能 量量 = =E,则发生共振吸收,产生共振信号。,则发生共振吸收,产生共振信号。 0 0 H H0 0低低 场场高高 场场 吸吸 收收 能能 量量 信信号号 定义定义:在照射频率确定时,同种核因在分子中的化学:在照射频率确定时,同种核因在分子中的化学 环境不同而在不同共振磁场强度下显示吸收峰的现象环境不同而在不同共振磁场强度下显示吸收峰的现象 称为称为化学位移。化学位移。因此一个

6、质子的化学位移是由其周围因此一个质子的化学位移是由其周围 的电子环境决定的。的电子环境决定的。 4.2 化学位移化学位移 4.2.1 化学位移的由来化学位移的由来 屏蔽效应屏蔽效应 化学位移是由核外电子化学位移是由核外电子 的屏蔽效应引起的。的屏蔽效应引起的。 H核在分子中不是完全裸露的,核在分子中不是完全裸露的,而而是被价电子所包是被价电子所包 围围的。因此,在的。因此,在外加磁场作用下,由于核外电子在外加磁场作用下,由于核外电子在垂垂 直于外加磁场的平面绕核旋转,从而直于外加磁场的平面绕核旋转,从而产生与外加磁场产生与外加磁场 方向相反方向相反的感生磁场的感生磁场H。这样,这样,H核的实际

7、感受到的核的实际感受到的 磁场强度为:磁场强度为: 若质子的共振磁场强度只与若质子的共振磁场强度只与(磁旋比磁旋比)、电磁波照、电磁波照 射频率射频率v有关,那有关,那么,试样中符合共振条件的么,试样中符合共振条件的1H都发都发 生共振,就只产生一个单峰生共振,就只产生一个单峰,这对测定化合物的结构是这对测定化合物的结构是 毫无意义毫无意义的。的。实验证明:实验证明:在在相同相同的频率照射下,化学的频率照射下,化学 环境不同的质子将在不同的环境不同的质子将在不同的磁场强度处出现吸收峰。磁场强度处出现吸收峰。 )1 (H 0000 HHHHH 实 式中:式中:为屏蔽常数为屏蔽常数 核外电子对核外

8、电子对H核核产生的这种作用,称为产生的这种作用,称为屏蔽效应屏蔽效应( (又又 称抗磁屏蔽效应称抗磁屏蔽效应) )。 显然,显然,核外电子云密度越大,核外电子云密度越大,屏蔽效应屏蔽效应越强,越强,要发要发 生共振吸收就势必增加外加磁场强度,共振信号将移向生共振吸收就势必增加外加磁场强度,共振信号将移向 高场区;反之,共振信号将移向低场区。高场区;反之,共振信号将移向低场区。 H0 低场高场 屏蔽效应,共振信号移向高场 屏蔽效应,共振信号移向低场去 因此,因此,H核磁共振的条件核磁共振的条件是:是: )( 实 1 22 0 HH 4.2.2 化学位移的表示方法化学位移的表示方法 化学位移的差别

9、约为百万分之十,精确测量十分化学位移的差别约为百万分之十,精确测量十分 困难,现采用相对数值。以四甲基硅(困难,现采用相对数值。以四甲基硅(TMS)为标)为标 准物质,规定:它的化学位移为零,然后,根据其它准物质,规定:它的化学位移为零,然后,根据其它 吸收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。吸收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。 零点零点 -1-2-31234566789 化学位移用化学位移用 表示,以前也用表示,以前也用 表示,表示, 与与 的关系为:的关系为: = 10 - TMS 低场低场高场高场 为什么选用为什么选用TMS(四甲基硅烷四甲基硅烷)作为作为标准物质标准物质

10、? ( (1) )屏蔽效应强,共振信号在高场区屏蔽效应强,共振信号在高场区(值规定为值规定为0) ), 绝大多数吸收峰均出现在它的左边。绝大多数吸收峰均出现在它的左边。 ( (2) )结构对称,是一个单峰。结构对称,是一个单峰。 ( (3) )容易回收容易回收( (b.p低低) ),与样品不反应、不缔合。,与样品不反应、不缔合。 6 0 10 TMS试样 化学位移 试样的共振频率 标准物质TMS的共振频率 感生磁场H非常小,只有 外加磁场的百万分之几, 为方便起见,故 106 4.3 影响化学位移的因素影响化学位移的因素 凡影响电子云密度的因素都将影响化学位移。其凡影响电子云密度的因素都将影响

11、化学位移。其 中影响最大的是:中影响最大的是:诱导效应和各向异性效应。诱导效应和各向异性效应。 元素的元素的电负性电负性,通过诱导效应,使,通过诱导效应,使H核的核的核外电子核外电子 云密度云密度,屏蔽效应,屏蔽效应,共振信号共振信号低场。低场。例如:例如: C CC C H Hb bH Ha a I I 屏屏蔽蔽效效应应: H Hb bH Ha a 高高 场场低低 场场 4.3.1 4.3.1 诱导效应诱导效应 4.3.2 4.3.2 化学键的各向异性化学键的各向异性 1. 双键碳上的质子双键碳上的质子 烯烃双键碳上的烯烃双键碳上的质子位于质子位于键环流电子产生的键环流电子产生的感生感生 磁

12、场与外加磁场方向一致的区域磁场与外加磁场方向一致的区域(称为去屏蔽区),(称为去屏蔽区),去去 屏蔽效应的结果,使烯烃双键碳上的屏蔽效应的结果,使烯烃双键碳上的质子质子的的共振信号移共振信号移 C C H Ha a H Hb b 高高 场场 低低 场场 屏屏蔽蔽效效应应: H Ha aH Hb b O O 向稍低的磁场区,向稍低的磁场区,其其 = 4.5= 4.55.75.7。 同理,同理,羰基碳上的羰基碳上的H质子质子与烯烃双键碳上的与烯烃双键碳上的H质子质子 相似,也是相似,也是处于去屏蔽区,处于去屏蔽区,存在去屏蔽效应,但因氧原存在去屏蔽效应,但因氧原 子电负性的影响较大,所以,羰基碳上

13、的子电负性的影响较大,所以,羰基碳上的H质子的质子的共振共振 信号出现在更低的磁场区,信号出现在更低的磁场区,其其=9.410。 2. .三键碳上的质子:三键碳上的质子: 碳碳三键是直线构型,碳碳三键是直线构型, 电子云围绕碳碳电子云围绕碳碳键呈筒型分键呈筒型分 布,形成环电流,它所产生的布,形成环电流,它所产生的 感应磁场与外加磁场方向相反,感应磁场与外加磁场方向相反, 故三键上的故三键上的H质子质子处于屏蔽区,处于屏蔽区, 屏蔽效应较强,屏蔽效应较强,使三键上使三键上H质质 子的子的共振信号移向较高的磁场共振信号移向较高的磁场 区,区,其其= 2= 23 3。 3. 芳环体系芳环体系 苯氢

14、较烯氢位于更低场(苯氢较烯氢位于更低场(7.27ppm) 随着共轭体系的增大,随着共轭体系的增大, 环电流效应增强,即环平环电流效应增强,即环平 面上、下的屏蔽效应增强,面上、下的屏蔽效应增强, 环平面上的去屏效应增强。环平面上的去屏效应增强。 4.3.3 共轭效应共轭效应 苯环上的氢被推电子基(如苯环上的氢被推电子基(如 CH3O)取代,由于)取代,由于 p 共轭,使苯环的电子云密度增大,共轭,使苯环的电子云密度增大, 值高场位移;值高场位移; 拉电子基(如拉电子基(如 C=O、NO2)取代,由于)取代,由于 共轭,使共轭,使 苯环的电子云密度降低,苯环的电子云密度降低, 值低场位移。值低场

15、位移。 小结小结: 102345678910111213 C3CH C2CH2 C-CH3 环烷烃环烷烃 0.21.5 CH2Ar CH2NR2 CH2S C CH CH2C=O CH2=CH-CH3 1.73 CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2 24.7 0.5(1)5.5 68.5 10.512 CHCl3 (7.27) 4.65.9 910 OH NH2 NH CR2=CH-R RCOOH RCHO H R 常用溶剂的质子常用溶剂的质子 的化学位移值的化学位移值 D 4.4 决定质子数目的方法决定质子数目的方法 吸收峰的峰面积,可用自动积分仪对峰面积进行自

16、吸收峰的峰面积,可用自动积分仪对峰面积进行自 动积分,画出一个阶梯式的积分曲线。动积分,画出一个阶梯式的积分曲线。 峰面积的大小与质子数目成正比。峰面积的大小与质子数目成正比。 峰面积高度之比峰面积高度之比 = 质子个数之比。质子个数之比。 4 4c cm m( (2 2H H) ) 8 8c cm m( (4 4H H) ) 2 2c cm m( (1 1H H) ) 1 14 4c cm m( (7 7H H) ) C CH H3 3C CH H2 2O OH H a ab b c c 屏屏蔽蔽效效应应: H Ha aH Hb bH Hc c H Ha a H Hb b H Hc c 例如

17、:例如: 有几种不同类型的有几种不同类型的H核,就有几组吸收峰。核,就有几组吸收峰。 一个化合物究竟有几组吸收峰,一个化合物究竟有几组吸收峰,取决于分子中取决于分子中H核核 的化学环境。的化学环境。 4.5 共振吸收峰(信号)的数目共振吸收峰(信号)的数目 低分辨率谱图低分辨率谱图 4.6 自旋偶合与自旋裂分自旋偶合与自旋裂分 在高分辨率核磁共振谱仪测定在高分辨率核磁共振谱仪测定CH3CH2I 或或 CH3CH2OH时时CH3和和CH2的共振吸收峰都不的共振吸收峰都不 是单峰,而是多重峰。是单峰,而是多重峰。 相邻的磁不等性相邻的磁不等性H核核自旋自旋相互作用(即干扰)的相互作用(即干扰)的

18、结果。结果。这种原子核之间的相互作用,叫做自旋偶合。这种原子核之间的相互作用,叫做自旋偶合。 由由自旋偶合引起的自旋偶合引起的谱线增多谱线增多的现象,叫做自旋裂分。的现象,叫做自旋裂分。 4.6.1 4.6.1 自旋自旋偶合机理自旋自旋偶合机理 偶合表示核的相互作用,裂分表示谱线增多的现象。偶合表示核的相互作用,裂分表示谱线增多的现象。 现以现以CH3CH2I为例,讨论自旋偶合与自旋裂分为例,讨论自旋偶合与自旋裂分 作用:作用: C C H Ha a H Ha a C C H Hb b H Hb b H Ha aI I 首先,分析首先,分析CH3上的氢(以上的氢(以Ha表示):表示): 它的邻

19、近它的邻近CH2上有两个上有两个H核(以核(以Hb表示),表示),Hb 对对Ha的影响可表示如下:的影响可表示如下: H核的自旋量子数核的自旋量子数I = 1/2,在磁场中可以有两,在磁场中可以有两 种取向,即:种取向,即: + 1/2 + 1/2(以(以表示)和表示)和 1/21/2(以(以表示)表示) 这样,这样,Hb的自旋取向的排布方式就有以下几种情况:的自旋取向的排布方式就有以下几种情况: 同理,也可画出同理,也可画出Ha对对Hb的影响。的影响。 H H0 0 1 1/ /2 2 + + 1 1/ /2 2 = = 1 1 1 1/ /2 2 + + ( (- -1 1/ /2 2)

20、) = = 0 0 ( (- -1 1/ /2 2) ) + + 1 1/ /2 2 = = 0 0 ( (- -1 1/ /2 2) ) + + ( (- -1 1/ /2 2) ) = = - -1 1 其其方方向向与与外外加加磁磁场场方方向向 一一致致,相相当当于于H H0 0 在 在H H a a周周围围增增加加了了两两个个小小磁磁场场。这这样样,发发 生生共共振振吸吸收收所所提提供供的的外外加加磁磁场场要要H H0 0, 共共振振信信号号将将在在H H0 0处处出出现现。 相相当当于于增增加加两两个个方方向向相相反反的的小小磁磁场场,它它 们们对对 的的影影响响相相互互抵抵消消,H

21、Ha a H H0 0处处出出现现。 共共振振信信号号仍仍在在 其其方方向向与与外外加加磁磁场 场H H 0 0 相相反反, , 相 相当当于于增增加加 H H0 0方方向向相相反反的的小小磁磁场场,两两个个与与共共振振信信号号 将将在在H H0 0处处出出现现。 由此可见,裂分峰的数目有如下规律:由此可见,裂分峰的数目有如下规律: 峰的数目峰的数目 = n + 1 n:为相邻:为相邻H核的数目核的数目 4.6.2 ( n+1 规则规则 ) 某组环境相同的氢,若与某组环境相同的氢,若与 n 个环境相同的氢个环境相同的氢 发生偶合,则被裂分为(发生偶合,则被裂分为( n+1 )条峰。)条峰。 某

22、组环境相同的氢,若分别与某组环境相同的氢,若分别与 n 个个 和和 m 个环个环 境不同的氢发生偶合,且境不同的氢发生偶合,且 J 值不等,则被裂分为值不等,则被裂分为 ( n+1 ) (m+1)条峰。)条峰。 注意:实测峰的数目小于理论值。注意:实测峰的数目小于理论值。 4.6.3偶合常数偶合常数 J Ja ab bJ Ja ab b 偶合常数的单位用偶合常数的单位用Hz表示。偶合常数的大小与外表示。偶合常数的大小与外 加磁场强度、使用仪器的频率无关。加磁场强度、使用仪器的频率无关。 每组吸收峰内每组吸收峰内各峰之间的距离,各峰之间的距离,称为称为偶合常数,偶合常数,以以 Jab表示。下标表

23、示。下标ab表示相互偶合的磁不等性表示相互偶合的磁不等性H核的种核的种 类。类。 值得注意的是:值得注意的是: 自旋偶合与相互作用的两个自旋偶合与相互作用的两个H核的相对位置有关,核的相对位置有关, 当相隔单键数当相隔单键数3时,可以发生自旋偶合,时,可以发生自旋偶合,相隔三个相隔三个 以上单键,以上单键,J J 值趋于值趋于0 0,即不发生偶合。,即不发生偶合。 磁等性磁等性H核之间不发生自旋裂分。核之间不发生自旋裂分。如如CH3CH3只只 有一个单峰。有一个单峰。 4.7 辅助谱图分析的方法辅助谱图分析的方法 4.7.1 使用高频(或高场)谱仪使用高频(或高场)谱仪 4.7.2 介质效应介

24、质效应 4.7.3 位移试剂位移试剂 4.7.4 计算机模拟谱图计算机模拟谱图 4.7.5 双照射去偶双照射去偶 4.7.6 重氢交换法重氢交换法 重水重水 D2O 交换,可判断分子中是否存在活泼交换,可判断分子中是否存在活泼 氢及活泼氢的数目。氢及活泼氢的数目。 交换反应速度的顺序:交换反应速度的顺序:OHNHSH 若分子中含有这些基团,在作完谱图后滴加若分子中含有这些基团,在作完谱图后滴加 几滴重水,然后重新作图,此时活泼氢已被氘取几滴重水,然后重新作图,此时活泼氢已被氘取 代,相应的谱峰消失。代,相应的谱峰消失。 4.8 4.8 谱图解析谱图解析 4.8.1 图谱提供的信息图谱提供的信息

25、 一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息 1. 由由吸收峰的组数,吸收峰的组数,可以判断有可以判断有几种不同类型的几种不同类型的H 核;核; 2. 由由峰的强度峰的强度(峰面积或积分曲线高度),可以(峰面积或积分曲线高度),可以 判断判断各类各类H的相对数目;的相对数目; 3.3.由由峰的裂分数目,峰的裂分数目,可以判断可以判断相邻相邻H核的数目;核的数目; 4. 由由峰的化学位移峰的化学位移(值),可以判断值),可以判断各类型各类型H所所 处的化学环境;处的化学环境; 5. 由由裂分峰的外形或偶合常数,裂分峰的外形或偶合常数,可以判断

26、可以判断哪种类型哪种类型 H是相邻的。是相邻的。 4.8.2 解析步骤解析步骤 1.识别干扰峰及活泼氢峰识别干扰峰及活泼氢峰 2.计算不饱和度计算不饱和度 3.确定谱图中各峰组对应的氢原子的数目,对氢确定谱图中各峰组对应的氢原子的数目,对氢 进行分配进行分配 4.对分子对称性的考虑对分子对称性的考虑 5.对每个峰组的对每个峰组的 、J 都进行分析都进行分析 6.组合可能的结构式组合可能的结构式 7.对推出的结构进行指认对推出的结构进行指认 4.7.3 解析实例解析实例 1. .分子式为分子式为C3H60的某化合物的核磁共振谱如下,试的某化合物的核磁共振谱如下,试 确定其结构。确定其结构。 谱图

27、上只有一个单峰,说明分子中所有氢核的化学谱图上只有一个单峰,说明分子中所有氢核的化学 环境完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。环境完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。 3. 某化合物的分子式为某化合物的分子式为C3H7Cl,其,其NMR谱图如下图谱图如下图 所示:所示: 试推断该化合物的结构。试推断该化合物的结构。 解:解: 由分子式可知,该化合物是一个饱和化合物;由分子式可知,该化合物是一个饱和化合物; 由谱图可知:由谱图可知: 3 2 2 (1) 有三组吸收峰,说明有三种不同类型的有三组吸收峰,说明有三种不同类型的 H 核;核; (2) 该化合物有七个氢,有积分曲线的阶高可知该

28、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各组吸收峰的质子数分别为3、2、2; (3) 由化学位移值可知:由化学位移值可知:Ha 的共振信号在高场区,其的共振信号在高场区,其 屏蔽效应最大,该氢核离屏蔽效应最大,该氢核离Cl原子最远;而原子最远;而 Hc 的屏蔽效应的屏蔽效应 最小,该氢核离最小,该氢核离Cl原子最近。原子最近。 结论结论:该化合物的结构应为:该化合物的结构应为: C CH H3 3C CH H2 2C CH H2 2C Cl l a ab bc c 4 C3H6O2 IR 3000cm-1 1700cm-1 =1 NMR 11.3 (单峰单峰 1

29、H) 2.3 (四重峰四重峰 2H) 1.2 (三重峰三重峰 3H) CH3CH2COOH 5 C7H8O IR 3300,3010,1500,1600,730,690cm-1 =4 NMR 7.2 (多重峰多重峰 5H) 4.5 (单峰单峰 2H) 3.7 (宽峰宽峰 1H) C6H5-CH2-OH 6. 一个化合物的分子式为一个化合物的分子式为 C10H12O2 , 其其NMR谱图谱图 如下图所示,试推断该化合物的结构。如下图所示,试推断该化合物的结构。 解:解:1)已知其分子式为)已知其分子式为C10H12O2。 2)计算不饱和度:)计算不饱和度:5。 可能有苯环存在,从图谱上也可以看到

30、可能有苯环存在,从图谱上也可以看到 7.25ppm 处有芳氢信号。此外,还应有一个双键或环。处有芳氢信号。此外,还应有一个双键或环。 3)根据积分曲线算出各峰的相对质子数。)根据积分曲线算出各峰的相对质子数。 积分曲线总高度积分曲线总高度26991559(格)(格) 据分子式有据分子式有12个氢,故每个氢平均约个氢,故每个氢平均约 5(格)。按(格)。按 每组峰积分曲线高度分配如下:每组峰积分曲线高度分配如下: a=26/55个质子,个质子,b2个质子,个质子,c2个质子,个质子, d3个质子个质子 4)从)从3)中可知,各峰知子数之和正好与分子式中氢)中可知,各峰知子数之和正好与分子式中氢

31、原子数目符合,所以分子无对称性。原子数目符合,所以分子无对称性。 5)解析特征性较强的峰:)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:烷基碳相连。因为:.化学位移在芳氢范围之内,化学位移在芳氢范围之内, 7.27.5 ppm;.不饱和度为不饱和度为5,说明有芳环存在,说明有芳环存在 的可能性;的可能性;.有有5个质子;个质子;单峰说明与苯环相连的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。示为一个单峰。 d 峰是单峰,推断为甲

32、基信号;很可能是峰是单峰,推断为甲基信号;很可能是CH3CO。 因为:因为:.单峰,并有单峰,并有3个质子;个质子;.化学位移在化学位移在 2.02.6 Ppm范围内;范围内;.分子式含氧,不会是分子式含氧,不会是 CH3O基,因基,因 为为 其其 3.03.8 ppm 之间。之间。 6)解析低场信号:无大于)解析低场信号:无大于8 ppm 的信号。的信号。 7)重水交换无变化,证明氧原子上无质子相连,即不存)重水交换无变化,证明氧原子上无质子相连,即不存 在在 OH 型质子。型质子。 8)已解析出有)已解析出有 C6H5和和CH3CO,还剩下,还剩下 C2H4O的的 归属未找到。从归属未找到

33、。从 b组峰和组峰和 c 组峰的峰形看,两个亚甲基组峰的峰形看,两个亚甲基 应相连,即应相连,即 CH2 CH2。一端与苯相连,一端与氧 。一端与苯相连,一端与氧 相连。相连。 9)写出结构单元,)写出结构单元, 并合理组合为:并合理组合为: 10)指认:)指认: 不同化学环境的质子数或质子组数等于不同化学环境的质子数或质子组数等于 共共 振峰个数或组数;图上有振峰个数或组数;图上有4组共振峰,结构中也有组共振峰,结构中也有4 个个 质子组;质子组;各类质子数之比应等于相应的积分曲线各类质子数之比应等于相应的积分曲线 高高 度比:度比:a : b : c : d=26:9:9:155:2:2:

34、3; 质子之间偶合裂分服从(质子之间偶合裂分服从(n+1)规律;)规律;由化学位由化学位 移来考察四类质子均在其常见化学位移范围内。移来考察四类质子均在其常见化学位移范围内。 7. 一个化合物的分子式为一个化合物的分子式为 C10H12O , 其其NMR谱图谱图 如下图所示,试推断该化合物的结构。如下图所示,试推断该化合物的结构。 解:分子式解:分子式C10H12O,5,化合物可能含有苯基,化合物可能含有苯基, C=C 或或C=O 双键;双键; 1H NMR 谱无明显干扰峰;由低场至高场,积分简比为谱无明显干扰峰;由低场至高场,积分简比为 4:2:3:3,其数字之和与分子式中氢原子数目一致,故

35、积分比,其数字之和与分子式中氢原子数目一致,故积分比 等于质子数目之比。等于质子数目之比。 6.57.5 的多重峰对称性强,可知含有的多重峰对称性强,可知含有 XC6H5Y (对位(对位 或邻位取代)结构;其中或邻位取代)结构;其中2H的的7ppm,表明苯环与推电子基,表明苯环与推电子基 (OR)相连。)相连。3.75ppm(s,3H)为为CH3O的特征峰;的特征峰; 1.83(d,3H)为为 CH3CH=; 5.56.5(m,2H)为双取代烯氢(为双取代烯氢(C=CH2或或HC=CH) 的四重峰,其中一个氢又与的四重峰,其中一个氢又与CH3邻位偶合,排除邻位偶合,排除=CH2基团的存在,基团

36、的存在, 可知化合物应存在:可知化合物应存在:CHCHCH3基。基。 化合物的结构为:化合物的结构为: 8. 一个化合物的分子式为一个化合物的分子式为 C12H17O2N , 其其NMR谱图谱图 如下图所示,试推断该化合物的结构。如下图所示,试推断该化合物的结构。 解:从分子式计算该化合物的不饱和度为:解:从分子式计算该化合物的不饱和度为: 5 , 可以考虑该化合物含有一个苯环或一个吡啶环。可以考虑该化合物含有一个苯环或一个吡啶环。 从积分曲线可知各种氢原子数之比为从积分曲线可知各种氢原子数之比为 1:1:1:1:2:8:3, 其数值之和正好与分子式中氢原子数目符合。由氢谱中各峰组所其数值之和正好与分子式中氢原子数目符合。由氢谱中各峰组所 对应的氢原子数目及峰形知分子无对称性。对应的氢原子数目及峰形知分子无对称性。 7.559.55 ppm 范围,超过苯环的范围,超过苯环的 值,从它们裂分情况看,值,从它们裂分情况看, 存在两个较

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