《仪器分析》课程教学资源（PPT课件）第十九章 核磁共振波谱分析法 nuclear magnetic resonance spectroscopy（19.4）谱图解析与化合物结构确定

第十九章 谱图中化合物的结 核磁共振波谱 构信息 structure information of 分析法 compound in spectrograph 、简化谱图的方法 nuclear magnetic resonance methods of simpling spectroscopy; NMR spectrograph 第四节 三、谱图解析 spectrum unscrambling 谱图解析与化合物四、谱图联合解析 结构确定 deduce the structures from NMR spectrum and IR analysis of spectrograph and spectrum structure determination 下一页

第十九章 核磁共振波谱 分析法 一、谱图中化合物的结 构信息 structure information of compound in spectrograph 二、简化谱图的方法 methods of simpling spectrograph 三、谱图解析 spectrum unscrambling 四、谱图联合解析 deduce the structures from NMR spectrum and IR spectrum 第四节 谱图解析与化合物 结构确定 nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR analysis of spectrograph and structure determination

、谱图中化合物的结构信息 (1)峰的数目:标志分子中磁不等性质子的种类,多少种; (2)峰的强度(面积):每类质子的数目(相对),多少个 (3)峰的位移():每类质子所处的化学环境,化合物中位置; (4)峰的裂分数:相邻碳原子上质子数; (5)偶合常数(J:确定化合物构型。 CH3 a 不足之处: C=C H H b 仅能确定质子(氢谱) b TMS 8.07.06.05.04.03.02.01.00 PPn

一、谱图中化合物的结构信息 （1）峰的数目：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种； （2）峰的强度(面积)：每类质子的数目(相对)，多少个； （3）峰的位移( )：每类质子所处的化学环境，化合物中位置； （4）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数； （5）偶合常数(J)：确定化合物构型。 不足之处： 仅能确定质子（氢谱）

级谱的特点 裂分峰数符和n+1规律,相邻的核为磁等价即只有一个偶合 常数J;若相邻n个核m个核偶合常数为J1,n2个核偶合常数 为J2,n=n+m2则裂分峰数为(n1+1)(n2+1) 口峰组内各裂分峰强度比(a+1)的展开系数 口从谱图中可直接读出δ和J,化学位移δ在裂分峰的对称中心, 裂分峰之间的距离(H)为偶合常数J 非一级谱(二级谱) ◆一般情况下,谱峰数目超过n+1规律所计算的数目 组内各峰之间强度关系复杂 一般情况下,δ和/不能从谱图中可直接读出 页)/页

一级谱的特点 非一级谱（二级谱） ❖一般情况下，谱峰数目超过n+1规律所计算的数目 ❖组内各峰之间强度关系复杂 ❖一般情况下，和J不能从谱图中可直接读出 裂分峰数符和n+1规律，相邻的核为磁等价即只有一个偶合 常数J；若相邻n个核n1个核偶合常数为J1， n2个核偶合常数 为J2，n= n1+ n2则裂分峰数为（n1+1)( n2+1) ❑峰组内各裂分峰强度比(a+1)n的展开系数 ❑从谱图中可直接读出和J，化学位移在裂分峰的对称中心， 裂分峰之间的距离（Hz）为偶合常数J

常见复杂谱图 8.0 3HI/74 C-CH X 2H 7.58.0 X X 8 X

常见复杂谱图 X C O CH3 2H 3H 8.0 8.0 7.55 7.55 7.4 X Y 8 7 X X

二、简化谱图的方法 1.采用高场强仪器60MHz CN 100MHZ 22OMHZ H H A

二、简化谱图的方法 1. 采用高场强仪器 60MHz C C H CN H H 100MHz 220MHz HC HB HA

2活泼氢D2O交换反应 3.介质效应 CDCl3溶液 OH>NH>SH OH CH3I 2 CH3 CH 3 吡啶溶液 H2C CH 2

2. 活泼氢D2O交换反应 3. 介质效应 OH>NH>SH 2 1 CDCl3溶液 2 1 吡啶溶液 O H3C CH3 OH CH3 CH3 CH3

4.去偶法(双照射) 第二射频场H212 Xn(共振) AmXn系统消除了X对的Am偶合 b Ma c Ap hp G-C-GBr 照射Hn 照射Hb

4. 去偶法（双照射） 第二射频场H2 υ2 Xn（共振） AmXn系统 消除了Xn对的Am偶合 C C C Ha Hc Hb Br Hb Hb Ha Hc 照射 Ha 照射 Hb

5.位移试剂( (shift reagents) 稀土元素的离子与孤对电子配位后,相邻元素上质子的 化学位移发生显著移动。 常用:Eu(DPM)3[三一(2,2,6,6四甲基)庚二酮3,5]铕 HoHo HO-C-C-C CH 3 OH 南AM

5. 位移试剂(shift reagents) 稀土元素的离子与孤对电子配位后，相邻元素上质子的 化学位移发生显著移动。 常用：Eu（DPM）3 [三—（2,2,6,6—四甲基）庚二酮—3,5]铕 OH HO H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C CH3 OH

三、谱图解析谱图解析步骤 i.由分子式求不饱合度 i.由积分曲线求H核的相对数目 ⅲ,解析各基团 首先解析:H3CO一,H3CN,H3CAr,H3CCH3Cc 再解析:—cOOH,cHO(低场信号) 最后解析:芳烃质子和其它质子 活泼氢D2O交换,解析消失的信号 由化学位移,偶合常数和峰数目用一级谱解析 参考IR,UV,MS和其它数据推断解构 得出结论,验证解构

三、谱图解析 谱图解析步骤 i. 由分子式求不饱合度 ii. 由积分曲线求1H核的相对数目 iii. 解析各基团 首 先解析： 再解析： H3CO ,H3CN ,H Ar 3C C O ,H3C ,H3C C ( 低场信号) 最后解析：芳烃质子和其它质子 • 活泼氢D2O交换，解析消失的信号 • 由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析 • 参考 IR，UV，MS和其它数据推断解构 • 得出结论，验证解构 COOH, CHO

1.谱图解析(1) 6个质子处于完全相同的化学环境,单峰。 没有直接与吸电子基团(或元素)相连,在高场出现。 CH3-C-CH3 TMS 7.06.05.04.03.02.0 1.0 8/PPm

6个质子处于完全相同的化学环境，单峰。 没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。 1. 谱图解析（1）