氢谱解析学习.pptx

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1、核磁共振波谱所谓核磁共振是指处在外磁场中的物质原子核系统受到相应频率（兆赫数量级的射频）的电磁波作用时，在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。检测电磁波被吸收的情况就可以得到核磁共振波谱。根据核磁共振波谱图上共振峰的位置、强度和精细结构可以研究分子结构。第1页/共69页核磁共振基本原理核磁共振基本原理核磁共振现象的产生核磁共振现象的产生）原子核的基本属性）原子核的基本属性原子核有自旋运动，在量子力学中用自旋量子数原子核有自旋运动，在量子力学中用自旋量子数I描述核描述核的运动状态。的运动状态。表各种核的自旋量子数表各种核的自旋量子数质量数质量数质子数质子数中子数中子数自旋量子数自旋量子数I I典型核

2、典型核偶数偶数偶数偶数偶数偶数1212C,C,1616O O偶数偶数奇数奇数奇数奇数n/2(n=2,4,n/2(n=2,4,)2 2H,H,1414N N奇数奇数偶数偶数奇数奇数奇数奇数偶数偶数n/2(n=1,3,5n/2(n=1,3,5)1 1H,H,1313C,C,1919F,F,3131P,P,1515N N凡是I0的原子核都有核磁共振现象，以I=1/2核的核磁共振研究得最多。第2页/共69页自旋角动量P原子核的磁矩和磁旋比自旋核相当于一个小磁体，其磁性可用核磁矩 来描述原子核的旋磁比P为一常数，是原子核的基本属性，与核的质量、所带电荷以及朗得因子有关。不同的原子核的不同，越大，核的磁性

3、越强，在核磁共振中越容易检测。第3页/共69页（）磁性核在外磁场中（B0)中的行为若I0的磁性核处于外磁场中B0中产生以下现象：原子核的进动核受到磁场力的作用围绕外磁场方向作旋转运动，同时保持本身的自转。这种运动方式称为进动或拉摩进动。进动频率v表示为：第4页/共69页原子核的取向和能级分裂 自旋核在外磁场中取向是空间方向量子化的，取决于磁量子数m的取值（m可取I,I-1,I-2-I,共取2I+1个不连续的值）。对于1H,13C等I=1/2的核，只有两种取向。现以I=1/2的核为例进行讨论。取向为m=+1/2的核，磁矩方向与B0方向一致，其能量为：E1/2=-gNNmB0=-1/2gNNB0=

4、-hB0/4 取向为m=-1/2的核，磁矩方向与B0方向相反，其能量为：E-1/2=-gNNmB0=1/2gNNB0=hB0/4 磁核的两种不同取向代表两个不同的能级，m=+1/2，核处于低能级，m=1/2，核处于高能级。E=E-1/2-E+1/2=hB0/2第5页/共69页(3)核磁共振产生的条件 自旋量子数I(I0)的磁核在外磁场的作用下原来简并的能级分裂为2I+1个能级，当外界电磁波的能量正好等于相邻能级间的能级差即E外E时，核就能吸收电磁波能量从较低能级跃迁到较高能级。被吸收的电磁波频率为 v=E/h=B0/2核磁共振产生的条件另一种表述：外界电磁波的频率正好等于核的进动频率。第6页/

5、共69页化学位移（）化学位移的产生核外电子对原子核有屏蔽作用，用屏蔽常数表示屏蔽作用的大小，实际原子核在外磁场B0中的共振频率v:v=hB0(1-)/2屏蔽作用的大小与核外电子云密度有关，核外电子云密度越大，核所受到的屏蔽作用越大，而实际受到的外磁场强度降低越多，共振频率降低幅度越大。化学位移的定义：电子云密度和核所处化学环境有关，因核所处化学环境改变而引起的共振条件(核的共振频率或外磁场强度)变化的现象称为化学位移。第7页/共69页）化学位移的表示方法化学位移用位移常数 表示（）（）其中V0(标准），v0(样品）为标准物中磁核和样品中磁核的共振频率，B标准，B样品分别为标准物中的磁核和样品中

6、的磁核产生共振吸收时外磁场的强度。对于（）适合于固定照射电磁波频率改变外磁场强度的扫场式仪器，对于（）适合固定磁场改变射频的扫频式仪器。第8页/共69页化学位移测定时，常用的标准物为四甲基硅烷，简称TMS，优点为：化学性质不活泼具有对称结构Si的电负性比C的电负性小，TMS中的氢核和碳核处在高电子密度区，产生较大的屏蔽效应TMS沸点低在1H和13C谱中规定标准物TMS的化学位移值，位于图谱的右边，在它的左边为正值，右边为负值，绝大部分有机化合物的氢核或碳核的化学位移值都是正值。第9页/共69页化学位移的测定测定时一般将TMS作为内标和样品一起溶解于合适的溶剂中，氢谱和碳谱所用溶剂一般为氘代溶剂

7、，常用的氘代溶剂有氘代氯仿，氘代丙酮，重水等。测定化学位移有两种实验方法：扫场：固定照射电磁波频率，不断改变外磁场强度B0，从低场向高场变化，当B0正好与分子中某一种化学环境的核共振频率满足共振条件时，产生吸收信号，出现吸收峰。扫频：固定磁场强度B0,改变照射频率v。一般仪器大多采用扫场的方法第10页/共69页3.自旋-自旋偶合 乙醇的1HNMR在高分辨率时,CH2和CH3的吸收峰分裂为四重峰和三重峰 裂分峰的产生是由于CH2和CH3两个基团上的1H相互干扰引起的,这种磁核之间的相互干扰称为自旋-自旋耦合,由自旋耦合产生的多重谱峰现象称为自旋裂分.第11页/共69页 耦合常数J表示耦合的磁核之

8、间的相互干扰程度,以赫兹为单位。J和外加磁场无关,而与两个核在分子中相隔的化学键数目和种类有关。所以通常在J的左上角标以两核相距的化学键数目,在键的右下角标明相互耦合的两个核的种类。如1H-C-C-1H中两个1H之间相隔三个键,其耦合常数表示为3JH-H。第12页/共69页核磁共振氢谱第13页/共69页横坐标为化学位移值横坐标为化学位移值，代表谱峰位置；，代表谱峰位置；台阶状的积分曲线高度表示对应峰的面积。台阶状的积分曲线高度表示对应峰的面积。在在1 1H H谱中峰面积与相应的质子数目成正比；谱中峰面积与相应的质子数目成正比；谱峰呈现出的多重峰形是自旋自旋耦合引谱峰呈现出的多重峰形是自旋自旋耦

9、合引起的谱峰裂分。起的谱峰裂分。高场低场乙苯的1HNMR第14页/共69页第一节 1 1H H 的化学位移1影响化学位移的因素2.各类1H的化学位移第15页/共69页1影响化学位移的因素 (1)(1)诱诱导导效效应应 核核外外电电子子云云的的屏屏蔽蔽作作用用是是影影响响质质子化学位移的主要因素。子化学位移的主要因素。邻近原子或基团的电负性大小邻近原子或基团的电负性大小CH3X CH3F CH3OCH3 CH3Cl CH3Br 4.26 3.24 3.05 2.68X电负性 4.0 3.5 3.12.8 CH3X CH3CH3 CH3H CH3Li 0.88 0.2 1.95 X电负性 2.5

10、2.1 0.98第16页/共69页相邻电负性基团的个数相邻电负性基团的个数 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 3.05 5.30 7.27与电负性基团相隔的距离（键数）与电负性基团相隔的距离（键数）CH3OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH CH3 3.39 1.18 0.93第17页/共69页(2)(2)各向异性效应各向异性效应 非球形对称的电子云，如非球形对称的电子云，如 电子，对邻电子，对邻近质子附加一个各向异性的磁场，即该磁场近质子附加一个各向异性的磁场，即该磁场在某些区域与外磁场在某些区域与外磁场B B0 0的方向相反，使外磁的方向相反，使外磁场强度减弱，起场强度减弱，

11、起抗磁性屏蔽作用（）抗磁性屏蔽作用（）,简称简称屏蔽作用屏蔽作用，而在另一些区域与外磁场，而在另一些区域与外磁场B B0 0方向方向相同，对外磁场起增强作用，产生相同，对外磁场起增强作用，产生顺磁性屏顺磁性屏蔽作用蔽作用,简称去屏蔽作用（）简称去屏蔽作用（）。第18页/共69页 芳烃和烯烃的各向异性效应芳烃和烯烃的各向异性效应苯环上苯环上H H的的 7.27;7.27;乙烯的乙烯的 5.235.23第19页/共69页 安纽烯有安纽烯有1818个个H H。1212个个环环外外H H，受受到到强强的的去去屏屏蔽蔽作作用用，环环外外氢氢 8.98.9；6 6个个环环内内H H，受受到到高高度度的的屏

12、屏蔽蔽作作用用，环环内内氢氢 -1.8-1.8。第20页/共69页 三键的各向异性效应三键的各向异性效应 炔炔氢氢正正好好处处于于屏屏蔽蔽区区域域内内，振振动动向向高高场场移移动动。杂杂化化作作用用使使其其向向低低场场移移动动，结结果果炔炔氢氢的的 在在 2 23 3。第21页/共69页 单键的各向异性效应单键的各向异性效应形成单键的形成单键的spsp3 3杂化轨道是非球形对称的，也有各向异性效应，但很弱。杂化轨道是非球形对称的，也有各向异性效应，但很弱。在沿着单键键轴方向的圆锥是去屏蔽区，而键轴的四周为屏蔽区。在沿着单键键轴方向的圆锥是去屏蔽区，而键轴的四周为屏蔽区。只只 有有 当当 单单

13、键键 旋旋 转转 受受 阻阻 时时 这这 一一 效效 应应 才才 能能 显显 示示 出出 来来。如如 环环 己己 烷烷 直直 立立 氢氢（HaxHax）和和平伏氢（平伏氢（HeqHeq）的化学位移值不同。）的化学位移值不同。第22页/共69页 环己烷环己烷C C1 1上的氢上的氢,2,23 3键和键和5 56 6键键的作用使直立氢（的作用使直立氢（HaxHax）处于屏蔽区，而）处于屏蔽区，而平伏氢（平伏氢（HeqHeq）处于去屏蔽区，两者的化）处于去屏蔽区，两者的化学位移差学位移差 HeqHeq HaxHax 0.50.5。第23页/共69页(5)(5)氢键的影响两两个个电电负负性性基基团团分

14、分别别通通过过共共价价键键和和氢氢键键产产生生吸电子诱导作用，使共振发生在低场。吸电子诱导作用，使共振发生在低场。分分子子间间氢氢键键的的形形成成与与样样品品浓浓度度、测测定定温温度度以以及及溶溶剂剂等等有有关关，因因此此相相应应的的质质子子 不不固固定定，如如醇醇羟羟基基和和脂脂肪肪胺胺基基的的质质子子 一一般般在在0.50.55 5，酚羟基质子则在，酚羟基质子则在4 47 7。第24页/共69页氢键形成对质子化学位移的影响规律：氢键形成对质子化学位移的影响规律：氢氢键键缔缔合合是是放放热热过过程程，温温度度升升高高不不利利于于氢氢键键形成，能形成氢键的质子谱峰向高场移动；形成，能形成氢键的

15、质子谱峰向高场移动；在在非非极极性性溶溶剂剂中中，浓浓度度越越稀稀，越越不不利利于于形形成成氢键。随着浓度减小，质子共振向高场移动；氢键。随着浓度减小，质子共振向高场移动；改改变变测测定定温温度度或或浓浓度度，观观察察谱谱峰峰位位置置改改变变可可确定确定OHOH或或NHNH等产生的信号；等产生的信号；分子内氢键的生成与浓度无关，相应的质子分子内氢键的生成与浓度无关，相应的质子总是出现在较低场。总是出现在较低场。第25页/共69页(6)(6)溶剂效应 由由于于溶溶质质分分子子受受到到不不同同溶溶剂剂影影响响而而引引起起的的化化学学位位移移变变化化称称为为溶溶剂剂效效应应。例例如如：N,N-N,N

16、-二二甲基甲酰胺甲基甲酰胺-在氘代氯仿溶剂中，在氘代氯仿溶剂中，2.882.88；2.972.97。-逐逐步步加加入入各各向向异异性性溶溶剂剂苯苯，和和 甲甲基基的的化化学学位移逐渐靠近，然后交换位置位移逐渐靠近，然后交换位置。第26页/共69页 由由于于存存在在溶溶剂剂效效应应，在在查查阅阅或或报报道道核核磁磁共共振振数数据据时时应应注注意意标标明明测测试试时时所所用用的的溶溶剂剂。如如使用混合溶剂，还应说明两种者的比例。使用混合溶剂，还应说明两种者的比例。第27页/共69页(7)(7)交换反应 当一个分子有两种或两种以上的形式，且当一个分子有两种或两种以上的形式，且各种形式的转换速度不同时

17、，会影响谱峰位各种形式的转换速度不同时，会影响谱峰位置和形状。如置和形状。如N,N-N,N-二甲基甲酰胺在不同温度二甲基甲酰胺在不同温度下甲基信号的变化：下甲基信号的变化：第28页/共69页分子之间的交换反应分子之间的交换反应 OHOH、NHNH2 2等等活活泼泼氢氢可可在在分分子子间间交交换换。如如羧酸水溶液中发生如下交换反应：羧酸水溶液中发生如下交换反应：RCOOHRCOOH(a)(a)HOHHOH(b)(b)RCOOH RCOOH(b)(b)HOHHOH(a)(a)结果在核磁共振谱图上，只观测到一个平均结果在核磁共振谱图上，只观测到一个平均的活泼氢信号，信号的位置与溶液中羧酸和水的活泼氢

18、信号，信号的位置与溶液中羧酸和水的摩尔比有关的摩尔比有关：观测观测N Na a a aN Nb b b b 第29页/共69页2 2各类1 1H H的化学位移(1)(1)各种基团中质子化学位移值的范围各种基团中质子化学位移值的范围 化学化学位移是利用核磁共振推测分子结构的重要依位移是利用核磁共振推测分子结构的重要依据，了解并记住各种类型质子化学位移分布据，了解并记住各种类型质子化学位移分布的大致情况，对于初步推测有机物结构类型的大致情况，对于初步推测有机物结构类型十分必要。十分必要。14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0烯 醇羧 酸醛芳香烃烯烃XCHn CCHn炔

19、烃第30页/共69页（2 2）1 1H H化学位移的数据表和经验公式 利利用用数数据据表表和和经经验验公公式式可可得得到到某某一一化化学学环境中质子化学位移比较准确的数值。环境中质子化学位移比较准确的数值。烷烃和取代烷烃烷烃和取代烷烃 表表4 46 6和和4 47 7式式(4(421)(shoolery21)(shoolery公式公式)和表和表4 48 8烯氢烯氢 式式(4(422)22)和表和表4 49 9芳烃芳烃 式式(4(423)23)和表和表4 41010第31页/共69页活活泼泼氢氢是是指指与与氧氧、氮氮及及硫硫原原子子直直接接相相连连的的氢。氢。能能形形成成氢氢键键和和发发生生交交

20、换换反反应应，因因此此化化学学位位移移值值受受测测定定时时温温度度、样样品品浓浓度度以以及及所所用用溶溶剂剂等等因因素素影影响响，在在一一定定范范围围内内变变化化。表表4 41111中列出各类活泼氢中列出各类活泼氢 值的范围。值的范围。(3)(3)活泼氢的化学位移第32页/共69页耦合作用的一般规则和一级谱图1核的等价性化学等价(化学位移等价)分子中处于相同化学环境的相同原子或基团。第33页/共69页一般规律甲基上的三个氢或饱和碳上三个相同基团化学等价；固定环上CHCH2 2的两个H H不化学等价；与手性碳直接相连的CHCH2 2上两个H H不化学等价；单键不能自由旋转时，连在同一碳上的两个相

21、同基团不化学等价。bb磁等价磁等价 不仅化学位移相同，而且还以相同的不仅化学位移相同，而且还以相同的耦合常数与分子中的其他核耦合。耦合常数与分子中的其他核耦合。第34页/共69页2.耦合作用的一般规则一组磁等价的核如果与另外n n个磁等价的核相邻时，这一组核的谱峰将被裂分为2 2nI I1 1个峰，如I I1/21/2，裂分峰数目等于n1 1个，通常称为“n1 1规律”。如某组核既与一组n个磁等价的核耦合，又与另一组m个磁等价的核耦合，且两种耦 合 常 数 不 同，则 裂 分 峰 数 目 为 (n+1)(+1)(m+1)+1)。第35页/共69页因耦合而产生的多重峰相对强度可用二项式(a+b)

22、(a+b)n n 展开的系数表示，n n为磁等价核的个数；裂分峰组的中心位置是该组磁核的化学位移值。裂分峰之间的裂距反映耦合常数J J 的大小；磁等价的核相互之间有耦合作用，但没有谱峰裂分的现象。第36页/共69页3.一级谱图符合上述规则的核磁共振谱图称为一级谱图。一般规定相互耦合的两组核的化学位移差 （以频率Hz表示）至少是它们的耦合常数的6倍以上，即 /J 6时，得到的谱图为一级谱图。/J 6时为高级谱图，高级谱图中磁核之间耦合作用不符合上述规则。第37页/共69页4 4影响耦合常数的因素耦合常数 J 与化学位移值 一样是有机物结构解析的重要依据。根据核之间间隔的距离常将耦合分为同碳耦合（

23、2JH-C-H或 2J）、邻碳耦合（3JH-C-C-H或 3J）和远程耦合三种。第38页/共69页(1)(1)同碳质子耦合常数（2 2J J）2 2J J 是负值，大小变化范围较大。如：构象固定的环己烷（spsp3 3杂化体系）2 2J J 12.6 Hz12.6 Hz端基烯烃(CHCH2 2)（spsp2 2杂化体系）2 2J J 在 0.50.53 Hz3 Hz范围内。第39页/共69页(2)(2)邻碳质子耦合常数（3J）是氢谱中是最重要的一种耦合常数。spsp3 3杂化体系单键能自由旋转时，3 3J J 7 Hz7 Hz。当构象固定时，3 3J J是两面角 的函数。3 3J JJ J0

24、0coscos2 2 C C （0 0 9090）3 3J JJ J180180coscos2 2 C C （9090 180180）J J0 0:0 0 时的J J 值，J J180180:180180 时的J J 值，J J180 180 J J0 0；C C 为常数。第40页/共69页第41页/共69页例如环己烷的 3J第42页/共69页对乙烯型的 3J 而言，因为分子是一平面结构，处于顺位的两个质子，0；而处于反位的两个质子，180。所以3J反 总是大于3J顺。二者均与取代基的电负性有关，随着电负性增加耦合常数减小。取代基 LiCH3 F 3J顺 19.3 10.0 4.7 3J反 2

25、3.9 16.8 12.第43页/共69页(3)(3)远程耦合远程耦合是指超过三个化学键以上的核间耦合作用；只有当两个核处于特殊空间位置时，跨越四个或四个以上化学键的耦合作用才能检测到；耦合常数很小。第44页/共69页(4)(4)质子与其他核的耦合 有机化合物含有其他的自旋量子数不等于零的核，如2 2D D、1313C C、1414N N、1919F F、3131P P等。这些核与1 1H H也会发生耦合作用,使吸收峰发生裂分。2 2D D与1 1H H的耦合主要出现在氘代溶剂中，J J 值约为1 1H H和1 1H H耦合的1/6.51/6.5。例如使用氘代丙酮作溶剂时，常常能在=2.052

26、.05处发现一个裂距很小的五重峰(氘代不完全的丙酮CHDCHD2 2CODCOD3 3中2 2D D和1 1H H的耦合)；第45页/共69页13C因天然丰度仅1左右，它与1H的耦合在一般情况下看不到；19F、31P与1H的耦合比较重要，19F、31P的自旋量子数均为1/2，所以它们对1H的耦合符合n+1规律 19F与1H之间的耦合较强，从相隔2个键到5个键的耦合都能观测到；31P对1H的耦合相对较弱。第46页/共69页一级谱图的解析 1 1H NMRH NMR所能提供的信息所能提供的信息化学位移值化学位移值耦合（自旋裂分峰形和耦合常数）耦合（自旋裂分峰形和耦合常数）各峰面积之比（积分曲线高度

27、比）各峰面积之比（积分曲线高度比）第47页/共69页1H NMR谱图解析步骤根据分子式计算化合物的不饱和度根据分子式计算化合物的不饱和度f f。测量积分曲线的高度，进而确定各峰组对应测量积分曲线的高度，进而确定各峰组对应的质子数目。的质子数目。根据每一个峰组的化学位移值、质子数目以根据每一个峰组的化学位移值、质子数目以及峰组裂分的情况推测出对应的结构单元。及峰组裂分的情况推测出对应的结构单元。计算剩余的结构单元和不饱和度。计算剩余的结构单元和不饱和度。将结构单元组合成可能的结构式。将结构单元组合成可能的结构式。对所有可能结构进行指认，排除不合理的结对所有可能结构进行指认，排除不合理的结构。构。

28、如果依然不能得出明确的结论，则需借助于如果依然不能得出明确的结论，则需借助于其他波谱分析方法其他波谱分析方法第48页/共69页例1.某化合物分子式C10H14，根据1HNMR谱图确定结构，并说明依据。第49页/共69页解：不饱和度不饱和度=1+10+=1+10+（0-140-14）/2=4/2=4可能含有苯环可能含有苯环谱峰归属谱峰归属 峰峰号号积分积分裂分峰裂分峰数数归属归属推断推断1 10.90.96 6双峰双峰CHCH3 36 6个氢，个氢，2 2个个CHCH3 3峰，双峰，峰，双峰，与与1 1个质子耦合，可能有个质子耦合，可能有-CHCH（CHCH3 3）2 22 21.81.81 1

29、多重峰多重峰CHCH1 1个氢，个氢，1 1个个CHCH峰，多重峰，峰，多重峰，CHCH2 2-CH*-CH*（CHCH3 3）2 23 32.52.52 2双峰双峰CHCH2 22 2个氢，个氢，1 1个个CHCH2 2峰，双峰，峰，双峰，CHCH2 2*-CH*-CH 4 47.47.45 5单峰单峰AR-HAR-H苯环烷基单取代峰苯环烷基单取代峰确定结构确定结构利用经验公式计算化学位移验证利用经验公式计算化学位移验证化学结构化学结构第50页/共69页例2.某化合物分子式C4H10O，根据1HNMR谱图确定结构，并说明依据。第51页/共69页解：不饱和不饱和度度=1+4+=1+4+（0-1

30、00-10）/2=0/2=0醇或醚醇或醚谱峰归谱峰归属属峰峰号号积分积分裂分裂分峰数峰数归归属属推断推断1 10.90.9 6 6双峰双峰CHCH3 36 6个氢，个氢，2 2个个CHCH3 3峰，峰，双峰，与双峰，与1 1个质子耦个质子耦合，可能有合，可能有-CHCH（CHCH3 3）2 22 23.53.5 3 3单峰单峰CHCH3 33 3个氢，个氢，1 1个个CHCH3 3峰，峰，单峰，与单峰，与=3.5,=3.5,说说明与电负性基团相连明与电负性基团相连3 34.04.0 1 1七重七重峰峰CHCH1 1个氢，个氢，1 1个个CHCH峰，多峰，多重峰，与两个重峰，与两个CHCH3 3

31、耦耦合，可能有合，可能有-CHCH（CHCH3 3）2 2 ，=4.0,=4.0,说明与电负说明与电负性基团相连性基团相连确定结确定结构构利用经验公式计算化学位利用经验公式计算化学位移验证化学结构移验证化学结构第52页/共69页例3.化合物C10H14，根据1HNMR谱图确定结构，并说明依据。第53页/共69页第54页/共69页第55页/共69页例4.化合物C5H7O2N，根据1HNMR和IR谱图推断结构，并说明依据。第56页/共69页第57页/共69页练习1 某化合物分子式C8H10O，根据1HNMR谱图确定结构，并说明依据。第58页/共69页不饱和不饱和度度=1+8+=1+8+（0-100

32、-10）/2=0/2=0可能含有苯环可能含有苯环谱峰归谱峰归属属峰峰号号积分积分裂分峰裂分峰数数归属归属推断推断1 11.41.43 3三重峰三重峰CHCH3 33 3个氢，个氢，1 1个个CHCH3 3峰，三峰，三重峰，与两个质子耦合，重峰，与两个质子耦合，可能有可能有-CH-CH2 2-CH-CH3 3*2 24.04.02 2四重峰四重峰CHCH2 22 2个氢，个氢，1 1个个CHCH2 2峰，四峰，四重峰，与三个质子耦合，重峰，与三个质子耦合，可能有可能有-CH-CH2 2*-CH-CH3 3，=4.0,=4.0,说明与电负性说明与电负性基团相连基团相连3 36.96.93 3多重峰

33、多重峰AR-HAR-H苯环烷基单取代峰苯环烷基单取代峰4 47.37.32 2多重峰多重峰AR-HAR-H确定结确定结构构利用经验公式计算化学位移验利用经验公式计算化学位移验证化学结构证化学结构第59页/共69页练习2 化合物C5H10O2，根据1HNMR谱图确定结构，并说明依据。第60页/共69页第61页/共69页练习 3 某化合物分子式C3H8O，根据1HNMR谱图确定结构，并说明依据。第62页/共69页不饱和度不饱和度=1+3+=1+3+（0-80-8）/2=0/2=0醇或醚醇或醚谱峰归属谱峰归属峰号峰号积分积分裂分峰裂分峰数数归属归属推断推断1 11.21.23 3三重峰三重峰CHCH

34、3 33 3个氢，个氢，1 1个个CHCH3 3峰，三重峰，峰，三重峰，与两个质子耦合，可能有与两个质子耦合，可能有-CHCH2 2-CH-CH3 32 21.51.52 2多重峰多重峰CHCH2 22 2个氢，个氢，1 1个个CHCH2 2峰，多重峰，峰，多重峰，可能有可能有-CH-CH2 2-CH-CH2 2*-CH-CH3 33 32.12.11 1单峰单峰OHOH1 1个氢，个氢，1 1个个OHOH峰，单峰，峰，单峰，4 43.63.61 1三重峰三重峰CHCH2 22 2个氢，个氢，1 1个个CHCH2 2峰，三重峰，峰，三重峰，与二个质子耦合，可能有与二个质子耦合，可能有-O-CH

35、O-CH2 2*-CH-CH2 2 确定结构确定结构CHCH3 3-CH-CH2 2*-CH-CH2 2OHOH利用经验公式计算化学位移验证化利用经验公式计算化学位移验证化学结构学结构第63页/共69页3 31 1H NMRH NMR谱图解析时的注意事项区分杂质峰、溶剂峰和旋转边带等非样品峰；区分杂质峰、溶剂峰和旋转边带等非样品峰；注意分子是否有对称性；注意分子是否有对称性；注意分子中活泼氢产生的信号；注意分子中活泼氢产生的信号；注意不符合一级谱图的情况。注意不符合一级谱图的情况。第64页/共69页 高效液相色谱-核磁共振联用技术1.HPLC-NMR的运行模式 对混合样品使用HPLC分离，在待

36、测物进入核磁探头时可以采用两种模式，一种是在流(on-flow)模式，一种是停流(stop-flow)模式。在流模式:从HPLC的色谱柱流出的洗脱液直接被输送到NMR，在洗脱液快速流经核磁探头时得到核磁共振谱图，因此需要NMR快速的检测。这种模式是分析高浓度样品的理想模式。停流模式:待测组分停留在核磁管中进行检测，得到的信号比在流模式强得多，因此这种模式适合分析低浓度样品和在2D核磁中使用。第65页/共69页停流模式的控制方法:最简单的一种是在待测组分到达核磁管时，停止HPLC的泵，同时也就停止了洗脱液的流动，于是待测组分停留在核磁管中被检测。这种方式很适合分析单一组分的样品，但是并不适合分析

37、多种组分的样品.第66页/共69页另外一种停流方式:使用特殊的管路来存储不同的待测组分。在使用洗脱液洗脱待测组分时，通过阀的切换，将每一个待测组分单独输送到一个独立的管路中，然后这些管路中的待测组分依次被输送到NMR中进行检测。这种方式的好处是能够在一次色谱分离中检测多种组分。但是在通常的情况下，并不是所有的色谱峰的组分都被存储在单独的管路中，并且待测组分会被管路中已经存在的溶液稀释而造成浓度的下降。第67页/共69页 2.HPLC-NMR联用存在的问题 HPLC流动相对NMR的影响 NMR灵敏度和HPLC的分离度的矛盾HPLC和NMR对流通池体积的要求是矛盾的，这是因为流通池体积越小，HPLC得到的色谱峰就越窄，分离度越高;流通池体积越大，NMR得到的信号越强。需要高灵敏度的NMR 与大多数能和HPLC连用的检测器相比，NMR的灵敏度是较低的。这也是严重制约HPLC-NMR发展的问题第68页/共69页感谢您的观看。第69页/共69页