第六章 核磁共振波谱法

1、第六章第六章 核磁共振波谱法核磁共振波谱法 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy将自旋核放入磁场中，用适宜频率的电磁波将自旋核放入磁场中，用适宜频率的电磁波照射，它们会吸收能量，发生原子核能级的照射，它们会吸收能量，发生原子核能级的跃迁，同时产生核磁共振信号，得到核磁共跃迁，同时产生核磁共振信号，得到核磁共振谱。这种方法称为核磁共振波谱法。振谱。这种方法称为核磁共振波谱法。The Noble Prize in Physics 1943 美籍德国人美籍德国人O.Stern因发展分因发展分子束的方法和发现质子磁矩获子束的方法和发现质子磁矩获得了得了1943

2、年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。 Otto Stern Carnegie Institute of Technology Pittsburgh, PA, USA Isidor Isaac Rabi Columbia University New York, NY, USAThe Noble Prize in Physics 1944美籍奥地利人美籍奥地利人I.I.Rabi因应用共因应用共振方法测定了原子核的磁矩和光振方法测定了原子核的磁矩和光谱的超精细结构获得了谱的超精细结构获得了1944年诺年诺贝尔物理学奖。贝尔物理学奖。 Felix BlochStanford University S

3、tanford, CA, USA Edward Mills PurcellHarvard University Cambridge, MA, USA The Noble Prize in Physics 1952 美籍科学家美籍科学家Bloch和和Purcell首次观测到宏观物质首次观测到宏观物质核磁共振信号核磁共振信号,他们二人为此获得了他们二人为此获得了1952年诺贝尔物年诺贝尔物理学奖。理学奖。The Noble Prize in Chemistry 1991瑞士科学家恩斯特，发明了傅立叶变瑞士科学家恩斯特，发明了傅立叶变换核磁共振分光法和二维及多维的核磁共换核磁共振分光法和二维及多维的

4、核磁共振技术而获得振技术而获得1991年度诺贝尔化学奖。年度诺贝尔化学奖。Richard R. Ernst Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Switzerland The Noble Prize in Chemistry 2002 2002瑞士核磁共振波谱学家库尔特瑞士核磁共振波谱学家库尔特.维维特里希（特里希（Kurt Wthrich） 教授由于教授由于“发明了利用核磁共振（发明了利用核磁共振（NMR）技术）技术测定溶液中生物大分子三维结构的方测定溶液中生物大分子三维结构的方法法”，而分享了，而分享了2002年诺贝尔化学奖。年诺贝尔

5、化学奖。 2003年诺贝尔生理或医学奖授予美国的保罗年诺贝尔生理或医学奖授予美国的保罗C劳特伯劳特伯(Paul C. Lauterbur)和英国的皮特和英国的皮特曼斯菲尔德曼斯菲尔德(Peter Mansfield)，因为他们发明了磁共振成像技，因为他们发明了磁共振成像技术术(Magnetic Resonance Imaging, MRI)。该项技术可以使。该项技术可以使 人们能够无损伤人们能够无损伤地从微观到宏观系统地探测生物活体的结构和功能，为医疗诊断和科学研地从微观到宏观系统地探测生物活体的结构和功能，为医疗诊断和科学研究提供了非常便利的究提供了非常便利的 手段。手段。 The Nobe

6、l Prize in Physiology or Medicine 2003Paul C. Lauterbur University of Illinois Urbana, IL, USA Sir Peter Mansfield University of Nottingham, School of Physics and Astronomy Nottingham, United Kingdom 6.1 基本原理基本原理I=0 ，无自旋，无自旋I=1/2，主要原子核有，主要原子核有（核电荷呈球形分布于核表面，核磁共振现象较为简单）（核电荷呈球形分布于核表面，核磁共振现象较为简单）1II2hPP

7、 PF,N,C,H,3115199157136111. 原子核的磁性原子核的磁性 ：核磁矩：核磁矩 ：磁旋比磁旋比P P ：自旋角动量自旋角动量6.1.1 核磁共振的产生核磁共振的产生2. 核自旋能级核自旋能级）相相邻邻两两能能级级之之差差（ ，一一般般地地两两种种取取向向2 21 1及及 在在外外磁磁场场中中只只有有IBE2hBE1mm21mH2mhBEB2mhBE2mhP0z01000zzz 共振吸收条件共振吸收条件（1）（2） m = 13. 核磁共振的产生核磁共振的产生MHz3 .50s1003. 5267. 41073. 62HMHz200s1000. 2267. 41068. 22

8、HT67. 4H1073. 6;1068. 21770C1880H07C8H131131 率率分分别别为为的的超超导导磁磁体体中中，共共振振频频在在外外磁磁场场例例 2B0 6.1.2 弛豫过程弛豫过程n核自旋能级分布核自旋能级分布：低能态的核数仅比高能态：低能态的核数仅比高能态的核数多十万分之一左右的核数多十万分之一左右n若高能级的核数目若高能级的核数目低能级的核数目低能级的核数目（“饱和饱和”，核磁共振信号消失），核磁共振信号消失）n弛豫弛豫：核将其获得的能量释放到周围环境中：核将其获得的能量释放到周围环境中去，使核从高能态降到低能态去，使核从高能态降到低能态。n自旋自旋- -晶格弛豫、自

9、旋晶格弛豫、自旋- -自旋弛豫自旋弛豫6.1.3 核磁共振参数核磁共振参数NMR谱谱吸收峰的组数吸收峰的组数化学位移化学位移峰的分裂个数及偶合常数峰的分裂个数及偶合常数积分曲线高度积分曲线高度1. 化学位移化学位移 与原子核外电子云密度及与原子核所处的化学环境相关与原子核外电子云密度及与原子核所处的化学环境相关 化学位移的表示化学位移的表示不同磁场强度的核磁共振仪的不同磁场强度的核磁共振仪的 值相同值相同 标准样：标准样： 四甲基硅烷（四甲基硅烷（TMS） 六甲基二硅醚（六甲基二硅醚（HMDS） 3-三甲基硅丙烷磺酸钠（三甲基硅丙烷磺酸钠（DSS） 2B10 2. 自旋耦合和自旋分裂自旋耦合和

10、自旋分裂 自旋耦合：相邻核的自旋之间的相互干扰自旋耦合：相邻核的自旋之间的相互干扰 自旋分裂：由于自旋偶合引起的谱峰增多现象自旋分裂：由于自旋偶合引起的谱峰增多现象乙醇乙醇 CH3-CH2-OH 三重峰三重峰 四重峰四重峰 单峰单峰 -CH2- 1 2 1 （两个氢产生三种不同的局部磁场（两个氢产生三种不同的局部磁场 1：2：1） CH3- （三个氢产生四种不同的局部磁场（三个氢产生四种不同的局部磁场 1：3：3：1） 多重峰数目：多重峰数目：2nI +1 （I=1/2时，为时，为n+1）裂分峰面积比裂分峰面积比：(x+ 1)2nI 展开式中各相系数之比展开式中各相系数之比分裂峰的强度比符合分

11、裂峰的强度比符合(A+B)n二项式的展开式系数二项式的展开式系数 n=0 1 单重峰单重峰 n=1 1 1 双重双重峰峰 n=2 1 2 1 三重三重峰峰 n=3 1 3 3 1 四重四重峰峰 n=4 1 4 6 4 1 五重五重峰峰 峰裂分数峰裂分数C CH3HC CH HH1:11:3:3:11:11:2:1峰裂分数峰裂分数CCHHHHHCCH3HCH31H核与核与n个不等价个不等价1H核相邻时，裂分峰数：核相邻时，裂分峰数：（n+1)( n +1)个；个；CCCCHaHcHbHd(nb+1)(nc+1)(nd+1)=22 2=8Ha裂分为裂分为8重峰重峰1:3:3:11:2:11:11:

12、6:15:20:15:6:1峰裂分数峰裂分数CCCHaHcBrHbHbHcHbHaHa裂分为裂分为多少多少重峰？重峰？01234JcaJbaJca JbaHa裂分峰裂分峰:(3+1)(2+1)=12实际实际Ha裂分峰裂分峰:(5+1)=6强度比近似为：强度比近似为：1:5:10:10:5:1耦合常数耦合常数偶合常数偶合常数 J(Hz)：裂分峰的间距。：裂分峰的间距。J的大小表示偶合作用的强弱，且不随外磁的大小表示偶合作用的强弱，且不随外磁场的变化而变化。场的变化而变化。J的左上方标以两核相距的化学键数目。如的左上方标以两核相距的化学键数目。如13C-1H之间的耦合常数标为之间的耦合常数标为1J

13、。间隔间隔3个单键以上时，个单键以上时，J趋于零。趋于零。3. 其他参数其他参数峰面积峰面积驰豫时间驰豫时间9 5.30 3.38 1.37616.2 核磁共振波谱仪核磁共振波谱仪6.2.1 连续波核磁共振仪连续波核磁共振仪n扫频法扫频法n扫场法扫场法1. 磁铁：磁铁：提供强、高度均匀、稳定的磁场提供强、高度均匀、稳定的磁场永久磁铁、超导磁铁、（电磁铁已不采用）永久磁铁、超导磁铁、（电磁铁已不采用）2. 探头：探头：探头中心装置样品管，发射产生和检探头中心装置样品管，发射产生和检测测NMR信号信号试样管、发射线圈、接受线圈、预放大单元试样管、发射线圈、接受线圈、预放大单元 3. 波谱仪：波谱仪

14、： 射频放大器、前置放大器、接收器射频放大器、前置放大器、接收器等等等等6.2.2 脉冲傅里叶变换核磁共振仪脉冲傅里叶变换核磁共振仪多道发射多种频率多道发射多种频率不同化学环境的核同时共振不同化学环境的核同时共振多道接收多道接收H(t)tPDtPf0H(f-f0)f0f2/tP1/tP1/tP2/tP1/PD6.3 实验方法和技术实验方法和技术1. 溶剂：溶剂：溶解度，无干扰溶解度，无干扰nCCl4、CS2 、氘代氯仿、氘代丙酮、重、氘代氯仿、氘代丙酮、重水等水等n氘代衍生物氘代衍生物2. 标准样：标准样： 四甲基硅烷（四甲基硅烷（TMS） 六甲基二硅醚（六甲基二硅醚（HMDS） 4,4-二甲

15、基二甲基-4-硅代戊磺酸钠（硅代戊磺酸钠（DSS）6.4.1 影响化学位移的因素影响化学位移的因素n1. 诱导效应：使诱导效应：使 减小，减小， 增大增大 CH3F CH3Cl CH3Br CH3I 4.26 3.05 2.68 2.16 n2. 共轭效应共轭效应p- 共轭，共轭， 增加，增加， 减小；减小； - 共轭，共轭， 减小，减小， 增加增加H2CCH2CCHHCHOCCOCH3HHH3.993.575.285.875.50 2B10 6.4 核磁共振氢谱与有机化合物结构的关系核磁共振氢谱与有机化合物结构的关系3. 磁各向异性效应：磁各向异性效应：乙炔，屏蔽；乙烯，去屏蔽乙炔，屏蔽；乙

16、烯，去屏蔽 烯氢：烯氢： 4.57.5 炔氢：炔氢： 1.83.04. 氢键：氢键：通常形成氢键时，质子周围的电子云密度降低，通常形成氢键时，质子周围的电子云密度降低， 变大。例如，正丁烯变大。例如，正丁烯2醇的质量分数从醇的质量分数从1增至增至100时，时， 羟基的羟基的 从从1增加到增加到5。某些氢核的化学位移某些氢核的化学位移烷烃型烷烃型 12乙烯型乙烯型 45乙炔型乙炔型 23Ar-H 68.5Ar-CH 2.23HC-OH 3.44HC-OR 3.04RCOOCH 3.74.1HCOOR 22.2HC-C=O 23R-OH 15.5Ar-OH 412常见官能团的氢谱常见官能团的氢谱（

17、1）烷基链）烷基链 烷基链很短时，常呈现为一级图谱；烷基链很短时，常呈现为一级图谱； 正构长链烷基正构长链烷基(CH2)nCH3，高位数的，高位数的CH2化学位移化学位移很接近，形成强偶合，峰形复杂，只因谱线集中，粗很接近，形成强偶合，峰形复杂，只因谱线集中，粗看为一单峰。看为一单峰。（2）单取代苯环）单取代苯环 第一类取代基使苯环上的氢化学位移变化不大，第一类取代基使苯环上的氢化学位移变化不大，单峰单峰 -CH3 , -CH2- , -CH- , -Cl , -Br , -CH=CHR , -C C- 第二类取代基是使苯环邻、对位活化（电子密度增高）第二类取代基是使苯环邻、对位活化（电子密度

18、增高） 低场氢（间位）为三重峰低场氢（间位）为三重峰 -OH, -OR, -NH2, -NHR, -NRR 第三类取代基是使苯环钝化，电子密度减小，第三类取代基是使苯环钝化，电子密度减小， 低场氢（邻位）为二重峰低场氢（邻位）为二重峰 -CHO, -COR, -COOR, -COOH, -NO2, -SO3H等等 对位取代苯环对位取代苯环 若两个取代基相同，形成若两个取代基相同，形成A4系统，系统，单峰单峰；若两取代基不同，；若两取代基不同，存在两对存在两对3J偶合关系，形成偶合关系，形成A AB B系统，左右对称的四重系统，左右对称的四重峰，中间强，两头弱。峰，中间强，两头弱。（3）烯氢）烯

19、氢n 由于常存在几个偶合常数，峰形较复杂，但在许多情由于常存在几个偶合常数，峰形较复杂，但在许多情况下可按一级谱近似。况下可按一级谱近似。（4）活泼氢）活泼氢（OH, NH, SH, COOH等）等）n因氢键的存在，活泼峰的出峰位置不定，重氢交换可去因氢键的存在，活泼峰的出峰位置不定，重氢交换可去掉活泼氢的谱峰，由此可以确定活泼氢的峰位及类型掉活泼氢的谱峰，由此可以确定活泼氢的峰位及类型（5）低场共振峰）低场共振峰n醛基氢醛基氢10，羧基氢，羧基氢1112，酚羟基氢，酚羟基氢1015，烯醇氢，烯醇氢1416等等等等（1）间隔的键数：越多，偶合常数的绝对值越小）间隔的键数：越多，偶合常数的绝对值

20、越小 偕偶偕偶2J，又称同碳偶合，常观察不到（峰的分裂只有当，又称同碳偶合，常观察不到（峰的分裂只有当相互偶合的核的化学位移值不等时才能表现出来）相互偶合的核的化学位移值不等时才能表现出来） 邻偶邻偶3J ，相隔，相隔3个键，个键，J烯烯trans J烯烯cis J炔炔 J链烷链烷 远程偶合远程偶合，相隔，相隔3个键以上，个键以上，J 0（2）角度：偶合核的核磁矩在相互垂直时，干扰最小。）角度：偶合核的核磁矩在相互垂直时，干扰最小。（3）取代基电负性：越大，）取代基电负性：越大，J越小。越小。（4）键长减小，）键长减小，3J增大；键角减小，增大；键角减小，3J增大。增大。6.4.2 耦合常数耦

21、合常数化学等价和磁等价化学等价和磁等价n化学等价化学等价：有相同化学环境的核具有相同的化学位移有相同化学环境的核具有相同的化学位移n磁等价磁等价：分子中的一组氢核，其化学位移相同，且对组分子中的一组氢核，其化学位移相同，且对组外任何一个原子核的偶合常数也相同外任何一个原子核的偶合常数也相同n例：例：左图左图H1、H2 化学等价、磁等价；化学等价、磁等价； 右图右图H1、H2 化学等价、磁不等价。化学等价、磁不等价。(JH1F1JH2F1)CF1F2H1H2CCF1F2H1H2自旋体系的分类自旋体系的分类 /J 10 弱偶合弱偶合以不相连的英文字母表示，如以不相连的英文字母表示，如AMX磁等价磁

22、等价：A2、B3化学等价、磁不等价化学等价、磁不等价：AA、BB AX，AX2属于一级图谱属于一级图谱例：指出下列分子的自旋体系例：指出下列分子的自旋体系(1）Cl2CHCHCl2 A2(2) Cl2CHCH2Cl AX2(3) CH3OCHClCH2Cl A3和和AX2(4) Cl2CHCHClCHO AMX(5) CH2=CF2 AA XX (6) CH2=CFCl ABX核磁图谱的分类核磁图谱的分类n（1）一级图谱：由一级偶合产生的图谱）一级图谱：由一级偶合产生的图谱 特点：服从特点：服从n+1律；多重峰的峰高比为二项式的律；多重峰的峰高比为二项式的各项系数比；核间干扰弱，各项系数比；核

23、间干扰弱， /J 10；多重峰的中；多重峰的中间位置时该组质子的化学位移；多重峰的裂矩是偶间位置时该组质子的化学位移；多重峰的裂矩是偶合常数合常数 如，如，AX、AMX、A2X3等自旋系统等自旋系统n（2）二级图谱：由高级偶合形成的图谱）二级图谱：由高级偶合形成的图谱 不服从一级图谱的规律不服从一级图谱的规律复杂图谱的简化方法复杂图谱的简化方法加大磁场强度加大磁场强度去偶法去偶法位移试剂位移试剂6.5 核磁共振谱的应用核磁共振谱的应用化学位移：化学位移：推断质子所处的化学环境推断质子所处的化学环境自旋偶合分裂形式：自旋偶合分裂形式：鉴别相邻的质子环境鉴别相邻的质子环境积分曲线高度：积分曲线高度

24、：与质子数目成正比与质子数目成正比一、结构鉴定一、结构鉴定图谱解析步骤图谱解析步骤（1）区分出杂质峰、溶剂峰等）区分出杂质峰、溶剂峰等（2）计算不饱和度）计算不饱和度（3）根据积分曲线确定谱图中各峰组所对）根据积分曲线确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目，对氢原子进行分配应的氢原子数目，对氢原子进行分配（4）对每个峰的）对每个峰的 ，J进行分析。进行分析。（5）推出若干结构单元，最后组合为几种）推出若干结构单元，最后组合为几种可能的结构式可能的结构式（6）对推出的结构进行指认）对推出的结构进行指认图谱解析（图谱解析（1）5223化合物化合物 C10H12O28 7 6 5 4 3 2 1 0图谱

25、解析过程图谱解析过程正确结构：正确结构： =1+10-12/2=5 2.1单峰三个氢，单峰三个氢，CH3峰峰 结构中有氧原子，可能具有：结构中有氧原子，可能具有：COCH3 7.3芳环上氢，单峰烷基单取代芳环上氢，单峰烷基单取代CH2CH2OCOCH3abc3.0 4.302.1 3.0和和 4.30三重峰和三重峰三重峰和三重峰 OCH2CH2相互偶合峰相互偶合峰 C7H16O3，推断其结构推断其结构9 5.30 3.38 1.3761图谱解析（图谱解析（2 2）C7H16O3， =1+7+1/2(-16)=0a. 3.38和和 1.37 四重峰和三重峰四重峰和三重峰 CH2CH3相互偶合峰相

26、互偶合峰 b. 3.38含有含有OCH2 结构结构结构中有三个氧原子，可能具有结构中有三个氧原子，可能具有(OCH2 )3c. 5.3CH上氢吸收峰，低场与电负性基团相连上氢吸收峰，低场与电负性基团相连HCOOOCH2CH3CH2CH3CH2CH3正确结构：正确结构：图谱解析过程图谱解析过程 化合物化合物 C10H12O2，推断结构推断结构7.3 5.211.22.35H2H2H3H图谱解析（图谱解析（3 3） 化合物化合物 C10H12O2 =1+10+1/2(-12)=5a. 2.32和和 1.2CH2CH3相互偶合峰相互偶合峰b. 7.3芳环上氢，单峰烷基单取代芳环上氢，单峰烷基单取代c

27、. 5.21CH2上氢，低场与电负性基团相连上氢，低场与电负性基团相连COCH2O CH2CH3CH2OCOCH2CH3ababAB哪个正确哪个正确? ?正确：正确：B ?B ?图谱解析过程图谱解析过程化合物化合物 C8H8O2，推断其结构推断其结构987654310图谱解析（图谱解析（4 4）化合物化合物 C8H8O2 =1+8+ (-8)/2=5 =7-8芳环上氢，四个峰对位取代芳环上氢，四个峰对位取代= 9.87醛基上氢，醛基上氢，= 3.87 CH3上氢，低场移动，上氢，低场移动， 与电负性强的元素相连：与电负性强的元素相连： OCH3正确结构：正确结构：COHH3COCOH图谱解析过

28、程图谱解析过程某化合物某化合物C3H8O，其，其NMR谱图数据如下：谱图数据如下： 化学位移化学位移 重峰数重峰数 氢质子数氢质子数 1.2 双峰双峰 6H 1.6 单峰（宽）单峰（宽） 1H 4 多重峰多重峰 1H 试推断该化合物的结构试推断该化合物的结构例：例：化学位移化学位移 重峰数重峰数 氢质子数氢质子数 基团基团 1.2 双峰双峰 6H 异丙基上的两个异丙基上的两个CH3 1.6 单峰（宽）单峰（宽） 1H OH 4 多重峰多重峰 1H 异丙基上的异丙基上的-CH该化合物的结构为：该化合物的结构为：CH3CH3CHOH解：解：例例 2 某化合物某化合物C9H10O2，NMR谱图上出现

29、三个单峰：谱图上出现三个单峰： =7.29（面积面积84）、）、 =5.00（面积面积34）、）、 =1.98（面面积积50）。试指出该化合物的结构。）。试指出该化合物的结构。 (1)Ph-O-CO-CH2-CH3 (2)Ph-CH2-CO-O-CH3 (3)Ph-CH2-O-CO-CH3 (4)Ph-CO-O-CH2-CH3解解 不饱和度不饱和度 1+9-10/2 = 5 可能有苯可能有苯 化学位移化学位移 峰面积峰面积 氢质子数氢质子数 基团基团 7.29 84 5H 单取代苯基单取代苯基 5.00 34 2H Ph-CH2-O- 1.98 50 3H CH3-CO-O-该化合物的结构为：

30、该化合物的结构为：Ph-CH2-O-CO-CH3不饱和度不饱和度U1+4-10/2=0 醚醚 C-O-C 1100cm-1 3000 cm-1 附近无附近无 -OH特特征峰征峰-CH3 asCH3 2950 cm-1 sCH3 2850cm-1 asC-H 1450cm-1 sC-H 1380cm-1-CH CH 2900 cm-1 C-H 1350cm-1结构结构：CH3-O-CH(CH3)2P168-3C4H10OP169-4C5H8O2不饱和度不饱和度U2 乙酸酯乙酸酯 C=O 1745cm-1强峰、强峰、 asC-O-C 1240cm-1 特征峰、特征峰、 sC-O-C 1032cm-

31、1CH3 sC-H 1378cm-1端链烯端链烯（单取代烯烃）（单取代烯烃） C-H 989 cm-1、931 cm-1结构结构：CH2 =CH- CH2 OCOCH3不饱和度不饱和度U5 苯环苯环 C=C 1600 cm-1,1460 cm-1单取代单取代 C-H 750 cm-1、690 cm-1 伯酰胺伯酰胺 NH2 31003500cm-1间两强峰、间两强峰、 C=O 1650cm-1酰胺特征峰、酰胺特征峰、 C-N 1400cm-1 结构：结构：C6H5-CH2 CONH2P169-5C8H9NO二、定量分析二、定量分析积分曲线高度与引起该组峰的核数呈正比关系积分曲线高度与引起该组峰

32、的核数呈正比关系SRSSSRRSSSSRRRRSSSRRRSRmnMAnMAmMnAMnAm MmnMmnAA SSRRmAAm 1. 1. 内标法内标法2. 2. 外标法外标法若选取被测物的纯品为外标时若选取被测物的纯品为外标时三、在化学研究中的应用三、在化学研究中的应用对于分子间的氢键，化学位移的改变与溶剂的性质对于分子间的氢键，化学位移的改变与溶剂的性质以及浓度有关；对于分子内的氢键，化学位移的变以及浓度有关；对于分子内的氢键，化学位移的变化与溶液浓度无关，只取决于它自身的结构。化与溶液浓度无关，只取决于它自身的结构。SSSRRRSRMmnAmnAM 1. 1. 相对分子质量的测定相对分

33、子质量的测定2. 2. 研究氢键的形成研究氢键的形成3. 3. 研究酮研究酮- -烯醇的互变异构烯醇的互变异构烯醇成分百分数烯醇成分百分数%.AAAnnnWAAnnnnCHCHCHCHCHCHCH179215193737212121222 烯烯醇醇酮酮烯烯醇醇烯烯醇醇酮酮烯烯醇醇【例【例】 液态乙酰丙酮在液态乙酰丙酮在43 C的的NMR波谱中，有一个在波谱中，有一个在 5.62处（积分器为处（积分器为37单位）的峰，一个在单位）的峰，一个在 3.66处（处（19.5单单位）的峰加上其它与本题无关的峰。计算其烯醇成分的百位）的峰加上其它与本题无关的峰。计算其烯醇成分的百分数。分数。-CH2-=C

34、H- （-OH 15.30）【解【解】4. 研究分子的动态效应研究分子的动态效应例：例：室温下室温下N,N-二甲基乙酰胺的光谱图中，二甲基乙酰胺的光谱图中， 3.0和和 2.84两处两处有峰有峰，氮上的两个甲基化学环境不完全相同。这是由于，氮上的两个甲基化学环境不完全相同。这是由于N-C键具有部分双键性质，两甲基绕键具有部分双键性质，两甲基绕N-C键的转动受限制所致。键的转动受限制所致。当温度升高到当温度升高到100 C时，分子能量增加，两甲基绕时，分子能量增加，两甲基绕N-C键的转动速率增加，最终使两个甲基的位置差异平均化，在键的转动速率增加，最终使两个甲基的位置差异平均化，在核磁共振谱中只

35、出现核磁共振谱中只出现一个峰一个峰。根据两峰化学位移的差值以及。根据两峰化学位移的差值以及刚好出现一个峰的温度，可计算化学键的临界转动速率、活刚好出现一个峰的温度，可计算化学键的临界转动速率、活化能、反应速率等等。化能、反应速率等等。NCH3CH3CCH3O第六节第六节 核磁共振碳谱简介核磁共振碳谱简介一、核磁共振一、核磁共振13C谱谱核磁矩：核磁矩：13C 磁旋比为质子的磁旋比为质子的1/41/4H0EI=21I=21 H splittingC splitting781073610682131 .;.CH13C谱优点：谱优点：（1）研究）研究C骨架，结构信息丰富；骨架，结构信息丰富；（2）化学位移范围大：）化学位移范围大：0250ppm； ( 19F：300ppm； 31P：700ppm；)（3）13C-13C偶合的几率很小；偶合的几率很小； （13C天然丰度天然丰度1.1%）（4）13C-H偶合可消除，谱图简化。偶合可消除，谱图简化。13C