氢谱分析教学精品课件

1、氢谱分析教学第1页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四化合物有三个自旋体系体系和体系之间是隔离的第2页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四2. 自旋体系的命名(1) 化学位移相同的核构成一个核组，以一个大 写英文字母标注。(2) 几个核组之间分别用不同的字母标注，若它 们化学位移相差很大， /J6，标注用的字 母在字母表中的距离也大，反之亦然。 如核组间/J6，则标为AX或AMX等， 若/J6时称为一级谱 当/J6时称为高级谱3. 复杂裂分在高级谱中，一般情况下，峰的数目超过N+1规律所计算得到的数目，峰组内各峰之间的相对强度关系复杂。在一般情况下，和J值都

2、不能直接读出，必须通过计算才可得出。第5页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四(1) 二旋体系AX 二旋体系AB 二旋体系四条谱线高度不同内侧两条高外侧两条短呈对称状第6页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四AB2，ABX，ABC，AX2，AMX 均为三旋体系(2) 三旋体系 AX2 , AMX 一级谱 AB2，ABX，ABC 高级谱第7页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四ABX体系14条谱线，AB有8条，分为两组，好象有两个AB系统，即每组4条。X有6条，2条强度弱不易看到，只看到强度几乎相等的4条谱线。第8页，共27页，2022年，5

3、月20日，8点39分，星期四(3) 四旋体系A2X2AABB28条线第9页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四4.3.6 几类常见的耦合及其耦合常数1. 同碳耦合结构 2JH-H/Hz 结构 2JH-H/Hz -1216 -0.53 -7.639.95 -3.98.8 （与溶剂有关） -5.46.3 -12.62JH-H表示, 通常为负值第10页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四2. 邻碳质子耦合常数饱和烷烃的J值 CH3CH2OH3JH-H=3.90Hz CH3CH2-3JH-H=7.62Hz CH3CH2-Cl3JH-H=7.23Hz 环己烷(C6H1

4、2) 3Ja-a=8-13Hz 3Ja-e=2-6Hz 3Je-e=2-5Hz3JH-H表示，通常为正值第11页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四环型烯烃 3J值视键角而定乙烯型的J值(CH2=CH2) 3J顺=11.6Hz 3J反=19.1Hz3JH-H=5-7Hz3JH-H第12页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四3. 远程耦合常数跨越四根键及更远的耦合称为远程耦合J值随耦合跨越的键数下降很快只有折线型的有小的J值，一般小于2Hz4JH-H2Hz饱和体系第13页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四不饱和体系由于电子的存在，使耦合作用

5、能传递到较远的距离烯丙体系（H-C=C-C-H）高烯丙体系（H-C-C=C-C-H）都有远程耦合常数JAC=01.5Hz，JBC=1.63.0Hz第14页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四芳环和杂芳环上质子的远程耦合发生在邻位，间位和对位 分别用Jo，Jm，Jp 来表示Jo=610HzJm=13HzJp=01Hz第15页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四4. 1H与其它核的耦合JaF = 45-60JbF = 0-30JcF = 0-4Jsp3 = 120Jsp2 = 170Jsp = 250第16页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四

6、4.3.7 辅助1H核磁共振谱图解析的一些手段1. 使用高频仪器/J的比值决定谱图的复杂程度 增大/J值，则谱图就可简化。J： 分子固有的属性，不随谱仪场强而变化。：以ppm为单位时，同样不随谱仪场强而变化。 但以Hz为单位时，则值随场强的增大而增大。提高磁场强度，使用高频仪器第17页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四第18页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四2. 重氢交换重氢交换最经常使用重水D2ON-H, O-H, S-HNMR 1-2d D2O 交换后在谱图上消失的峰就是活泼氢峰第19页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四3. 介

7、质效应苯，乙晴 强的磁各向异性加入少量此类物质，它们会对样品分子的不同部分产生不同的屏蔽作用CDCl3 有些峰组相互重叠，少量氘代苯重叠的峰组有可能分开，简化图谱第20页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四镧系元素的络合物能与有机化合物中某些功能团相互作用，从而影响外围电子对质子的屏蔽效应，选择性地增加了各氢的化学位移。4. 使用位移试剂能使样品的质子信号发生位移的试剂叫做位移试剂第21页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四某一耦合体系，根据经验，计算机输入一组数值（包括，J）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，此时即获得了该耦

8、合体系的和J值。5. 计算机模拟第22页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四外加磁场 H0下：使一个交变的磁场（射频场）H1满足样品中某一特定的核（观察核）在H0的共振条件。再加第二个交变磁场（射频场）H2满足样品的另一种核（干扰核）在H0中的共振条件。两种核会同时发生核磁共振6. 双共振双共振方法是简化图谱十分有效的方法第23页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四自旋去耦自旋耦合引起的耦线分裂可以提供结构信息，但有时谱线的分裂太复杂，解谱困难。 AX体系，A的谱线被X分裂A被照射而共振（1 ），以强的功率照射 X（2 ），X核发生共振并被饱和X核在两个能级

9、间快速跃迁，在A核处产生的附加局部磁场平均为零，去掉了X核对A核的耦合作用。第24页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四7. 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H 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。能量转移 质子的空间位置（不论是否直接键合）有机分子的立体结构第25页，共27页，2022年，5月20日，8点39分，星期四照射CH3, Ha质子的信号面积增加16%照射CH3, Ha质子的信号面积不变第26页，共27页，202