第十一章有机波谱学基础优秀PPT.ppt

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1、第十一章有机波谱学基础第一页，本课件共有78页2 吸收光谱的基本概念吸收光谱的基本概念 紫外可见紫外可见(UV-vis)光谱光谱基本原理，电子的跃迁，常用术语，吸收谱带，应用基本原理，电子的跃迁，常用术语，吸收谱带，应用 红外红外(IR)光谱光谱分子振动类型、能级、产生红外光谱的条件分子振动类型、能级、产生红外光谱的条件峰数和峰强、影响因素、官能团区和指纹区峰数和峰强、影响因素、官能团区和指纹区各类化合物的红外光谱举例、解析各类化合物的红外光谱举例、解析 氢核磁共振光谱氢核磁共振光谱基本原理、核磁共振仪、化学位移及影响因素基本原理、核磁共振仪、化学位移及影响因素积分曲线和峰面积、自旋偶合和分裂

2、、图谱解析与应用积分曲线和峰面积、自旋偶合和分裂、图谱解析与应用第二页，本课件共有78页波谱学：波谱学：研究光研究光(或电磁波或电磁波)与原子、分子相互作用的科学。与原子、分子相互作用的科学。光是一种电磁波，具有波粒二象性。光是一种电磁波，具有波粒二象性。波粒二象性的联系公式：波粒二象性的联系公式：一定波长的光具有一定的能量，且波长越短能量越高。一定波长的光具有一定的能量，且波长越短能量越高。E能量，能量，v频率，频率，c光速，光速，波长，波长，h普朗克常数。普朗克常数。11.1 吸收光谱的基本概念吸收光谱的基本概念第三页，本课件共有78页根据电磁波的波长根据电磁波的波长()划分为几个不同的区

3、域，如下图所示：划分为几个不同的区域，如下图所示：第四页，本课件共有78页 分分子子在在一一定定的的运运动动状状态态下下有有一一定定的的能能量量，包包括括电电子子运运动动、原原子子振振动动及及分分子子转转动动等等能能量量。各各种种运运动动状状态态均均有有一一定定的的能能级级。当当某某一一波波长长的的电电磁磁波波照照射射某某有有机机物物时时，若若能能量量恰恰好好等等于于某某运运动动状状态态的的两两个个能能级级之之差差，分分子子就就吸吸收收光光子子，从从低低能能级级跃跃迁迁到到较较高高能能级级。将将不不同同波波长长与与对对应应的的吸吸光光度度做做图图，即即可可得得到到吸吸收收光谱（光谱（absor

4、ption spectra）。最常用的波谱（通常称为最常用的波谱（通常称为“四谱四谱”）：）：紫外光谱紫外光谱 (UV-Vis)：电子能级跃迁电子能级跃迁电子能级跃迁电子能级跃迁 红外光谱红外光谱 (IR)：化学键振动、转动能级跃迁化学键振动、转动能级跃迁化学键振动、转动能级跃迁化学键振动、转动能级跃迁 核磁共振谱核磁共振谱(NMR)：自旋的原子核在外加磁场中可吸收无自旋的原子核在外加磁场中可吸收无自旋的原子核在外加磁场中可吸收无自旋的原子核在外加磁场中可吸收无 线电波而引起能级的跃迁线电波而引起能级的跃迁线电波而引起能级的跃迁线电波而引起能级的跃迁 质谱质谱 (MS):分子离子与碎片分子离子

5、与碎片分子离子与碎片分子离子与碎片波谱特点：波谱特点：快速、准确、取样少、不破坏样品（质谱除外）快速、准确、取样少、不破坏样品（质谱除外）快速、准确、取样少、不破坏样品（质谱除外）快速、准确、取样少、不破坏样品（质谱除外）第五页，本课件共有78页一、基本原理一、基本原理 价电子：形成键的电子；形成键的电子；未成键的孤对电子，也叫n电子(如O、S、N及X上的孤对电子)。各种电各种电各种电各种电子跃迁子跃迁子跃迁子跃迁所需能所需能所需能所需能量示意量示意量示意量示意图图图图 *n*n*n*E四种跃迁形式四种跃迁形式11.2 紫外紫外-可见光谱可见光谱（UV）ultravioletvisible a

6、bsorption spectra第六页，本课件共有78页各种电子跃迁与吸收光波长之间关系各种电子跃迁与吸收光波长之间关系电子跃迁：电子跃迁：*，n n*(紫外光谱紫外光谱紫外光谱紫外光谱)*，n*能量大，波长短，远紫外能量大，波长短，远紫外电子跃迁类型电子跃迁类型:*n*n*吸收光波长吸收光波长(nm):150 200 200 200400跃迁所需能量跃迁所需能量(E):*n*n*200 nm 空气中氧有吸收，真空紫外空气中氧有吸收，真空紫外200 400 nm,有价值有价值 紫外光谱仪的波长范围紫外光谱仪的波长范围:200800 nm 第七页，本课件共有78页对甲基苯乙酮的紫外光谱图对甲基

7、苯乙酮的紫外光谱图对甲基苯乙酮的紫外光谱图对甲基苯乙酮的紫外光谱图 吸光度：吸光度：A=lg(I0/I)摩尔吸光系数摩尔吸光系数：=A/c.L二、紫外光谱图的表示方法二、紫外光谱图的表示方法横坐标：波长（横坐标：波长（nm）纵坐标：纵坐标：A,log,T%最大吸收波长：最大吸收波长：max max 最大吸收峰最大吸收峰 值：值：maxmax第八页，本课件共有78页香芹酮香芹酮香芹酮香芹酮 max:239 nm *320 nm n*第九页，本课件共有78页能级跃迁能级跃迁电子能级间跃迁的电子能级间跃迁的同时，总伴随有振同时，总伴随有振动和转动能级间的动和转动能级间的跃迁。即电子光谱跃迁。即电子光

8、谱中总包含有振动能中总包含有振动能级和转动能级间跃级和转动能级间跃迁产生的若干谱线迁产生的若干谱线而呈现而呈现宽谱带宽谱带。第十页，本课件共有78页三、紫外光谱与有机物结构关系三、紫外光谱与有机物结构关系跃迁类型跃迁类型：*n*n*分子特点：分子特点：C-C -OH,-OR -C=C -C=O,-NO2 -NH(R)max(nm):150 200 200 200400 非共轭非共轭 100 200 弱吸收弱吸收 共轭共轭 强吸收强吸收 第十一页，本课件共有78页12紫外紫外-可见光谱的应用可见光谱的应用(1)有机物定量测定(2)判断分子共轭程度(3)区别分子的构型与构象(4)测定化合物的纯度第

9、十二页，本课件共有78页共轭效应的影响：共轭效应的影响：共轭程度增大，波长向长波方向移动。共轭程度增大，波长向长波方向移动。第十三页，本课件共有78页max共轭体系扩大，红移增大共轭体系扩大，红移增大第十四页，本课件共有78页 发色团（发色团（Chromophore）:能引起电子光谱特征吸收的基团能引起电子光谱特征吸收的基团 如如 C=C,C=O,N=N 等等 助色团（助色团（Auxochrome）:与发色基团相连可使吸收波长与发色基团相连可使吸收波长 向长波方向移动向长波方向移动,强度增加强度增加 如如-OH,-NH2,-Cl红红移移（red shift）：由由于于取取代代基基或或溶溶剂剂的

10、影响，的影响，使吸收峰向长波方向移动。使吸收峰向长波方向移动。蓝移（蓝移（blue shift）：）：由于取代基或溶剂由于取代基或溶剂的影响，使吸收峰向短波方向移动。的影响，使吸收峰向短波方向移动。第十五页，本课件共有78页吸吸 收收 谱谱 带带 R带带:从德文从德文radikal(基团基团)得名得名,由由n*跃迁跃迁,270 nm，10 000，C A第十七页，本课件共有78页11.3 红外光谱红外光谱(IR)Infrared Spectra 一、红外光谱基本原理一、红外光谱基本原理 横坐标横坐标:波长波长()或波数或波数(cm-1)。吸收峰位置吸收峰位置纵坐标纵坐标:透光率透光率(T%)或

11、或吸光度吸光度(A)。吸收峰强度吸收峰强度IR波数范围波数范围:4004000 cm-1 (2.515 m)波数波数()：电磁波在电磁波在1cm的行程中振动的次数，单位是的行程中振动的次数，单位是cm-1。=1/=/c第十八页，本课件共有78页例：乙酸苯酯的红外光谱例：乙酸苯酯的红外光谱 透光率（透光率（transmittance,T）光透过后强度光透过后强度光透过后强度光透过后强度 /入射光强度入射光强度入射光强度入射光强度 100%100%第十九页，本课件共有78页二、红外吸收峰的数目、位置和强度二、红外吸收峰的数目、位置和强度1 1、分子的振动与吸收峰的数目、分子的振动与吸收峰的数目振动

12、频率符合虎克振动频率符合虎克(Hooke)定律定律键强愈大，振动频率愈高；原子质量愈小，振动频率愈键强愈大，振动频率愈高；原子质量愈小，振动频率愈高。也就是讲，这种分子吸收的高。也就是讲，这种分子吸收的红外波数红外波数(cm-1)愈高。愈高。振动形式振动形式伸缩振动伸缩振动()弯曲振动弯曲振动()对称对称非对称非对称面内面内面外面外第二十页，本课件共有78页21振振 动动 形形 式式 伸缩振动（伸缩振动（stretching vibration）弯曲振动弯曲振动(bending vibration：)第二十一页，本课件共有78页非线性分子非线性分子：3n-6（n为原子总数）为原子总数）线性分子

13、线性分子：3n-5分子的振动自由度分子的振动自由度化合物在化合物在IR谱中吸收峰数目取决分子振动自由度谱中吸收峰数目取决分子振动自由度:描述有机分子中所有原子在空间位置所需坐标总数。描述有机分子中所有原子在空间位置所需坐标总数。1、只有引起分子、只有引起分子偶极矩变化偶极矩变化的振动，才产生红外吸收。的振动，才产生红外吸收。若振动过程不产生瞬间偶极矩的变化，就不若振动过程不产生瞬间偶极矩的变化，就不产生吸收峰产生吸收峰。2、频率相同频率相同的振动所产生的吸收峰，彼此发生的振动所产生的吸收峰，彼此发生简并简并。3、强而宽的、强而宽的吸收峰覆盖吸收峰覆盖与之频率相近的弱而窄的吸收峰。与之频率相近的

14、弱而窄的吸收峰。第二十二页，本课件共有78页简并简并CO2:3 3 5=4 个简正振动个简正振动第二十三页，本课件共有78页2 2、吸收峰位置、强度的影响因素、吸收峰位置、强度的影响因素(1)化学键的强度：化学键的强度：化学键越强，力常数化学键越强，力常数 k 越大，吸收频率越大，吸收频率越大越大红外吸收峰的强弱表示：红外吸收峰的强弱表示：vs:很强很强；s:强强；m:中强中强；w:弱弱；vw:很弱很弱；v:强度不定强度不定第二十四页，本课件共有78页(3)诱导效应：诱导效应：(2)共轭效应：共轭效应：吸收频率吸收频率变小变小第二十五页，本课件共有78页(5)化学键原子相对质量：化学键原子相对

15、质量：(4)成键碳原子的杂化类型成键碳原子的杂化类型:碳原子轨道碳原子轨道s成分越多，化学键力常数成分越多，化学键力常数 k 越大，吸收频率越大越大，吸收频率越大第二十六页，本课件共有78页(6)氢键氢键:吸收波数降低吸收波数降低(7)空间效应：空间效应：第二十七页，本课件共有78页指纹区（指纹区（fingerprint region）1500400 cm1500400 cm-1-1区域区域区域区域：主要是单键的伸缩振动和弯曲振动所产生主要是单键的伸缩振动和弯曲振动所产生的吸收峰，对分子的结构十分敏感。分子结构有细微变化，就会的吸收峰，对分子的结构十分敏感。分子结构有细微变化，就会引起吸收峰位

16、置和强度明显改变。引起吸收峰位置和强度明显改变。官能团区（官能团区（functional group region）:40001330 cm40001330 cm1 1区域区域区域区域：官能团的特征吸收峰，这些吸收峰受分子：官能团的特征吸收峰，这些吸收峰受分子中其他结构影响较小，彼此间很少重叠，容易辨认，它们是红外光中其他结构影响较小，彼此间很少重叠，容易辨认，它们是红外光谱分析的主要依据。谱分析的主要依据。三、红外吸收峰与分子结构关系三、红外吸收峰与分子结构关系第二十八页，本课件共有78页各类有机物的特征吸收峰各类有机物的特征吸收峰官能团官能团化合物化合物 吸收频率吸收频率（cmcm-1-1

17、）-醇，酚醇，酚 36503600(自由自由)OH-35003200(分子间氢键分子间氢键)-羧酸羧酸 34002500(缔合缔合)NH-伯胺伯胺(2个峰个峰)、仲胺，酰胺、仲胺，酰胺 35003100 CH-3300 31003010 30002850 29002700 (一般一般2820和和2720)40002400cm-1（主要为（主要为 Y-H 伸缩振动伸缩振动吸收）吸收）第二十九页，本课件共有78页24001500cm-1（主要为（主要为不饱和键不饱和键伸缩振动吸收）伸缩振动吸收）官能团官能团 吸收频率吸收频率（cm-1）_ 22602240 22502100 酮，酸酮，酸 1725

18、1700 醛，酯醛，酯 17501700 酰胺酰胺 16801630 酰氯酰氯 18151785 酸酐酸酐 18501800 和和17801740 烯烯 16501640 芳环芳环 16001450(14多个峰多个峰)26第三十页，本课件共有78页1500400 cm-1(某些键的伸缩和某些键的伸缩和C-H弯曲振动吸收弯曲振动吸收)官能团官能团 吸收频率吸收频率（cm-1）_ 15651545和和13851360 （醇（醇,酚酚,羧酸羧酸,酯酯,酸酐）酸酐）13001000 胺胺 13501000 伸缩伸缩 酰胺酰胺14201400 1460和和1380 （C-H面内弯曲）面内弯曲）1465（

19、C-H面内弯曲）面内弯曲）1340（C-H面内弯曲）面内弯曲）27第三十一页，本课件共有78页（C-H面外弯曲）面外弯曲）官能团官能团 吸收频率吸收频率（cm-1）_ 1000和和900 顺式顺式 730675 反式反式 970960 880 84080028第三十二页，本课件共有78页取代苯的弯曲振动特征吸收频率取代苯的弯曲振动特征吸收频率取代苯类型取代苯类型/cm-1吸收峰强弱吸收峰强弱单取代苯（单取代苯（5个邻接个邻接H）700和和750（双峰）（双峰）ms邻位取代（邻位取代（4个邻接个邻接H）735770 ms间位取代（间位取代（3个邻接个邻接H）750810 和和690710（双峰）

20、（双峰）ms 对位取代（对位取代（2个邻接个邻接H）800850 ms（C-H面外弯曲）面外弯曲）第三十三页，本课件共有78页芳香芳香 C-H:31003000cm-1 C-C:1600,1500,1450 cm-1 C-H:750,700 cm-1第三十四页，本课件共有78页第三十五页，本课件共有78页IR 吸收小结吸收小结36第三十六页，本课件共有78页四、红外光谱解析四、红外光谱解析1.计算不饱和度计算不饱和度 (degree of unsaturation)n4:四价元素（四价元素（C）的原子个数）的原子个数 n3:三价元素（三价元素（N）的原子个数）的原子个数 n1:一价元素（一价元

21、素（H、X）的原子总数）的原子总数 环和双键的总数环和双键的总数 ：r+db 2.寻找官能团、判断化合物类型寻找官能团、判断化合物类型 含含C、H：烃类化合物烃类化合物含含C、H、O：醇、酚、醚、醛、酮：醇、酚、醚、醛、酮 酯、酸、酐酯、酸、酐含含C、H、O、N：胺、酰胺：胺、酰胺第三十七页，本课件共有78页Exercise-1:某化合物分子式是某化合物分子式是C5H8O，其，其IR在在16801620，17401720，2720cm-1有吸收，其结构式为：有吸收，其结构式为：Exercise-2：化合物：化合物C3H6O，IR中中32003600cm 1 及及16001800cm 1 没有吸

22、收，其可能结构为：没有吸收，其可能结构为：Key:(3)Key:A第三十八页，本课件共有78页Exercise-3:由图推断该化合物是哪一个？由图推断该化合物是哪一个？第三十九页，本课件共有78页Exercise-4：化合物：化合物C7H6O，有如下，有如下IR光谱数据，推测光谱数据，推测其结构为？其结构为？3000cm 1 1700cm 1 1600cm 1 1580cm 1750cm 1 700cm 12700cm 1 第四十页，本课件共有78页红外光谱仪的样品制备红外光谱仪的样品制备 1.1.气体气体 采用气体槽进行测量采用气体槽进行测量2.2.液体液体液体样品常采用液体槽来进行测定液体

23、样品常采用液体槽来进行测定 液膜法液膜法 稀溶液法稀溶液法3.3.固体固体 糊状法糊状法 石蜡油调糊石蜡油调糊 薄膜法薄膜法 压片法压片法 KBr KBr 晶体晶体第四十一页，本课件共有78页11.4 核磁共振谱核磁共振谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)一、核磁共振基本原理一、核磁共振基本原理 原子核的自旋运动，产生磁矩原子核的自旋运动，产生磁矩质量数原子序数自旋量子数NMR偶数偶数0无偶数奇数1，2，3.（整数）有奇数奇数或偶数1/2，3/2.（半整数）有1H 核磁共振核磁共振 1H NMR（proton magnetic resonance

24、，pmr）1H 的自然丰度的自然丰度 99.985%13C 的自然丰度的自然丰度 1.108%第四十二页，本课件共有78页 1H 自旋量子数自旋量子数(I)1/2无外加磁场时，其自旋磁距取向混乱无外加磁场时，其自旋磁距取向混乱在外磁场在外磁场H0中，取向有两种中，取向有两种(2I+1=2)与与磁场方向相反，能量较高磁场方向相反，能量较高 (E=H0)与磁场方向平行，与磁场方向平行，能量较低能量较低(E=H0)（a）无外加磁场）无外加磁场 （b）置于外加磁场中）置于外加磁场中 氢核的自旋取向氢核的自旋取向 第四十三页，本课件共有78页 1H 核磁共振条件核磁共振条件E=E2-E1=H0-(-H0

25、)=2H0；E电磁波电磁波=hV hV=2H0处于处于外磁场外磁场的的自旋核自旋核接受一定频率的接受一定频率的电磁波辐射电磁波辐射，当辐射的，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态，这种现象称为自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态，这种现象称为核磁共振。核磁共振。核磁共振。核磁共振。核磁矩核磁矩第四十四页，本课件共有78页获得核磁共振谱两种方式：获得核磁共振谱两种方式：1).1).扫频扫频:固定外加磁场强度，用连续变换频率的电固定外加磁场强度，用连续变换频率的电磁波照射样品磁波照射样品,以

26、达到共振条件以达到共振条件2).2).扫场扫场:固定电磁波的频率，连续不断改变外加磁固定电磁波的频率，连续不断改变外加磁场强度进行扫描，以达到共振条件场强度进行扫描，以达到共振条件目前的核磁共振仪多采用扫场形式目前的核磁共振仪多采用扫场形式 第四十五页，本课件共有78页连续波核磁共振谱仪（连续波核磁共振谱仪（CW-NMR）第四十六页，本课件共有78页脉冲傅里叶核磁共振谱仪（脉冲傅里叶核磁共振谱仪（PFT-NMRPFT-NMR）1953:1953:美国美国VarianVarian公司研制成功首台商业化核磁共振仪公司研制成功首台商业化核磁共振仪(30 MHz,(30 MHz,磁强磁强0.78 T,

27、0.78 T,磁体为电磁铁磁体为电磁铁)第四十七页，本课件共有78页第四十八页，本课件共有78页49E=hn=2H0n=(2/h)H0 n n:电磁波频率电磁波频率;h:Planck常数常数H0:外加磁场强度外加磁场强度;:核磁矩，与自旋核本身有关核磁矩，与自旋核本身有关 1H核在外加磁场中的能量差与磁场强度的关系示意图核在外加磁场中的能量差与磁场强度的关系示意图第四十九页，本课件共有78页CH3COOCH2CH3的的1H-NMR233 氢质子吸收信号位置氢质子吸收信号位置 吸收信号强度吸收信号强度 质子连接顺序质子连接顺序纵坐标：电磁波的吸收；纵坐标：电磁波的吸收；横坐标：化学位移（左边横坐

28、标：化学位移（左边低场低场 右边右边 高场高场）第五十页，本课件共有78页二、化学位移二、化学位移(Chemical shift)质子磁共振位置质子磁共振位置1.化学位移的表示：化学位移的表示：常用参考物常用参考物:四甲基硅烷四甲基硅烷(CH3)4Si （Tetramethylsilane，简写，简写TMS）优点：优点：沸点低，只有一个峰，电负性沸点低，只有一个峰，电负性 Si C,屏蔽作用很高，常处在最高场屏蔽作用很高，常处在最高场 质子的吸收峰与质子的吸收峰与TMS峰之间的距离峰之间的距离(TMS=0 ppm)单位：单位：ppm，百万分之一，百万分之一 无量纲无量纲无量纲无量纲 TMS信号

29、左边的信号左边的为正，右边的为正，右边的为负。为负。一般化学位移值在一般化学位移值在114范围内范围内 第五十一页，本课件共有78页2.化学位移的影响因素：化学位移的影响因素：化学位移：化学位移：质子所处的化学环境不同，既核外电子云密度不同，质子所处的化学环境不同，既核外电子云密度不同，所受屏蔽作用的强弱不同而引起质子在核磁共振谱中吸收信号位所受屏蔽作用的强弱不同而引起质子在核磁共振谱中吸收信号位置的移动。置的移动。由于感应磁场的存在，实际由于感应磁场的存在，实际上作用于质子的外加磁场强上作用于质子的外加磁场强度比度比H0要小一些（小百万要小一些（小百万分之几），即质子受到了分之几），即质子受

30、到了核外电子感应磁场的屏蔽核外电子感应磁场的屏蔽作用作用H实际实际=H0 H感应感应屏蔽作用屏蔽作用 磁场强度磁场强度(很小很小)的变更的变更(shielding effect)H感应感应第五十二页，本课件共有78页53屏蔽效应以及吸收峰位置示意图屏蔽效应以及吸收峰位置示意图第五十三页，本课件共有78页（1）取代基的电负性影响）取代基的电负性影响化学位移化学位移值随着其邻近原子值随着其邻近原子(团团)的电负性的增强而升高的电负性的增强而升高 （2）键电键电子云屏蔽作用的各向异性效子云屏蔽作用的各向异性效应应第五十四页，本课件共有78页屏蔽区屏蔽区去去屏屏蔽蔽区区苯苯感应磁场感应磁场感应磁场感应

31、磁场:与外磁场方向相同与外磁场方向相同与外磁场方向相同与外磁场方向相同 （顺磁，去屏蔽顺磁，去屏蔽）与外磁场方向相反与外磁场方向相反与外磁场方向相反与外磁场方向相反 （抗磁，屏蔽抗磁，屏蔽）乙乙 炔炔乙乙 烯烯键的各向异性效应键的各向异性效应第五十五页，本课件共有78页（3 3）氢键的影响氢键的影响 氢键的形成削弱了对氢质子的屏蔽氢键的形成削弱了对氢质子的屏蔽氢键越强氢键越强值越大值越大 醇羟基醇羟基 0.55 酚羟基酚羟基47 胺胺 0.55 羧酸羧酸 1013 二聚体形式（双分子的氢键）二聚体形式（双分子的氢键）活泼氢化学位移活泼氢化学位移第五十六页，本课件共有78页常见质子的化学位移常见

32、质子的化学位移第五十七页，本课件共有78页三、质子的等性与不等性三、质子的等性与不等性 吸收峰面积吸收峰面积/质子数质子数233HaHbHc 等性质子等性质子：磁全同，同一位置吸收峰：磁全同，同一位置吸收峰不等性质子不等性质子：磁不同，不同位置吸收峰：磁不同，不同位置吸收峰第五十八页，本课件共有78页吸收峰组数吸收峰组数/积分面积积分面积第五十九页，本课件共有78页四、裂分、自旋偶合、偶合常数四、裂分、自旋偶合、偶合常数碳胳连接碳胳连接 1,1,2-三溴乙烷的三溴乙烷的HNMR谱谱 例子例子-1：d 1:1t 1:2:1 第六十页，本课件共有78页偶合常数偶合常数(Hz)：Jab=Jba 两裂

33、分峰之间的距离两裂分峰之间的距离 s:单峰；单峰；d:双重峰；双重峰；t:三重峰；三重峰；q:四重峰；四重峰；m:多重峰多重峰第六十一页，本课件共有78页例子例子-2：同碳偶合：偶合强，峰不裂分同碳偶合：偶合强，峰不裂分 邻碳偶合邻碳偶合：相邻碳相邻碳上的不等性质子之间上的不等性质子之间(3键键)，峰裂分峰裂分 远程偶合：发生在相隔远程偶合：发生在相隔3化学键的不等性质子间化学键的不等性质子间第六十二页，本课件共有78页第六十三页，本课件共有78页-溴乙苯的溴乙苯的溴乙苯的溴乙苯的HNMRHNMR谱谱谱谱 1:3:3:1 q 1:1 d例子例子-3：第六十四页，本课件共有78页d 1:1t 1

34、:2:1例子例子-4：第六十五页，本课件共有78页1:2:1，t第六十六页，本课件共有78页例子例子-5：t 1:2:1 Hct 1:2:1 Ham Hb第六十七页，本课件共有78页例子例子-6：Ha,tHb,qHc,s活泼活泼OH质子与氘代试剂能快速交换质子与氘代试剂能快速交换第六十八页，本课件共有78页判别信号裂分情况简单规律判别信号裂分情况简单规律（DD/J/J）6 6时时 自旋偶合：自旋偶合：主要发生在相邻碳上的不等性质子之间主要发生在相邻碳上的不等性质子之间 (n+1)规律规律:某核和某核和n个磁等价的核耦合时，可产生个磁等价的核耦合时，可产生n+1条谱线条谱线 若与若与n，n个不同

35、核耦合时，产生个不同核耦合时，产生(n+1)(n+1)条谱线。条谱线。活泼质子活泼质子（如乙醇中的羟基质子），虽然邻近有（如乙醇中的羟基质子），虽然邻近有CH2，但由于乙，但由于乙 醇中醇中OH质子能快速交换质子能快速交换,一般图谱中观察不到一般图谱中观察不到CH2与与OH之间的相之间的相 互自旋偶合作用，互自旋偶合作用，OH质子的信号往往是一个单峰质子的信号往往是一个单峰 一级类型一级类型的多重峰通过其中点作对称分布，中心位置即为化学位移值的多重峰通过其中点作对称分布，中心位置即为化学位移值 多重峰的相对强度多重峰的相对强度为二项展开式（为二项展开式（a+b)n的系数的系数 n为等价核的个数

36、。二重峰的强度比为为等价核的个数。二重峰的强度比为1:1，三重峰的强度比为，三重峰的强度比为1:2:1，四重峰的强度比为四重峰的强度比为1:3:3:1 第六十九页，本课件共有78页n 裂分裂分谱线相对强度谱线相对强度（I=1/2核个数）核个数）0s singlet 11d doublet 1 12t triplet 1 2 13q quartet 1 3 3 14quintquintet 1 4 6 4 1.符合符合（a+b)n 展开后的系数比展开后的系数比第七十页，本课件共有78页五、五、1H谱的解析谱的解析解析核磁共振谱，主要是从其中寻找解析核磁共振谱，主要是从其中寻找 信号的位置、数目信

37、号的位置、数目（等性质子种类）（等性质子种类）吸收峰的面积吸收峰的面积（质子数质子数）裂分情况裂分情况-偶合常数偶合常数（碳骨架连接方式）（碳骨架连接方式）第七十一页，本课件共有78页Exercise-1:下面的谱图与哪个化合物符合？下面的谱图与哪个化合物符合？Key:(B)第七十二页，本课件共有78页Exercise-2:化合物化合物A及及B的分子式分别为的分子式分别为C3H7Br及及C4H9Cl。根据。根据它们氢谱的数据，写出结构式，并注明各峰的归属。它们氢谱的数据，写出结构式，并注明各峰的归属。A:C3H7Br 1.71(6H,d)4.32(1H,sept)B:C4H9Cl 1.04(6

38、H,d)1.95(1H,m)3.35(2H,d)第七十三页，本课件共有78页Exercise-3:一化合物分子式分别为一化合物分子式分别为C10H12O2，其，其1HNMR图如下，图如下，推测下面哪个化合物更符合？并将推测下面哪个化合物更符合？并将1HNMR中各峰加以归属。中各峰加以归属。5223第七十四页，本课件共有78页Answer：推断是化合物推断是化合物11HNMR中各峰归属如下：中各峰归属如下：7.2(5H,s)是苯是苯环环上上5个个H；4.2(2H,t)是是-OCH2 2.8(2H,t)是是与苯环相连的与苯环相连的CH2 2.0(3H,s)是是-CH3化合物化合物第七十五页，本课件

39、共有78页Exercise-4:一化合物分子式分别为一化合物分子式分别为C9H10O，其，其IR和和1HNMR图如下，推测其结图如下，推测其结构式并将构式并将IR图中主要峰（图中主要峰（3150-2950cm-1，1750cm-1，750-700cm-1）及）及1HNMR中各峰加以归属。中各峰加以归属。第七十六页，本课件共有78页Answer：推断是化合物推断是化合物IR图谱中：图谱中：3150-2950cm-1 是是苯环的苯环的C-H及及饱和饱和C-H 1750cm-1是是 C=O 750-700cm-1是是苯环的苯环的 C-H 1HNMR中各峰归属如下：中各峰归属如下：7.2(5H,s)是苯环上是苯环上5个个H；3.6(2H,s)是是-CH2 2.0(3H,s)是是-CH3第七十七页，本课件共有78页Homework11-511-711-811-1011-1111-1213-1113-1215-10第七十八页，本课件共有78页