《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第八章 有机化合物的波谱分析 Spectrometric Identification of Organic Compounds

第八章有机化合物的波谱分析Spectrometric Identification of Organic Compounds

4 3 2 1 0 PPM 第八章 有机化合物的波谱分析 Spectrometric Identification of Organic Compounds

授课内容S8.1核磁共振谱NuclearMagneticResonance:NMR)88.2红外光谱(Infrared Spectroscopy: IRS8.3质谱(Mass Spectrum: MS)

授 课 内 容 §8.1 核磁共振谱 (Nuclear Magnetic Resonance: NMR) §8.2 红外光谱 (Infrared Spectroscopy: IR) §8.3 质谱 (Mass Spectrum: MS)

S8.1核磁共振谱（NuclearMagneticResonanceNobel Prize:19430.Stern---测定质子磁距1944I.I.Rabi---测定原子核磁距的共振方法1952F.BlochandE.M.Pucell---核磁共振现象1991R.R.Ernst---傅立叶变换核磁共振

§8.1 核磁共振谱( Nuclear Magnetic Resonance) Nobel Prize: 1943 O. Stern -测定质子磁距 1944 I. I. Rabi -测定原子核磁距的共振方法 1952 F. Bloch and E. M. Pucell -核磁共振现象 1991 R. R. Ernst -傅立叶变换核磁共振

一、核磁共振现象及其基本原理请观察质子的自旋运动质子自旋运动的特点质子自旋运动的特点1.质子自旋产生两种磁矩（I1）2.两种自旋态的能量相等3.两种自旋态的几率相等

质子的自旋运动 1.质子自旋产生两种磁矩（ ） 2.两种自旋态的能量相等； 3.两种自旋态的几率相等。 请 观 察！ 一、核磁共振现象及其基本原理 ﹢＋ +

质子自旋运动的变化规律（裸露质子能级E进入磁场yhAEHo2元磁场外质子的两种自旋状态Ho0磁场强度外加磁场

◆ 质子自旋运动的变化规律（裸露质子） 0 2  h  △ H0 E = 磁场强度 磁场外质子的 两种自旋状态 H0 进入磁场 能级 E 外加磁场

质子自旋运动的变化规律（续）能级E核磁共振现象无线电射频(hv)AEH2 元磁场外质子的两种自旋状态Ho_(Hz)磁场强度

质子自旋运动的变化规律（续） 磁场强度 H0（Hz） △ E = 2   h H0 0 磁场外质子的 两种自旋状态 （hν） 无线电射频 能级E 核磁共振现象

核磁共振的条件:U=Ho2TT（无线电射频的频率必须与外加磁场的强度相匹配）例：当H=14100Gs时核磁共振的外在表现060MHz当u=60MHz时，有机物中质子裸露质子0Ho（扫场）14100Gs

◆ 核磁共振的条件：υ＝ 2π γ H0 （无线电射频的频率必须与外加磁场的强度相匹配） 60MHz 当υ＝60MHz时， 14100Gs H0（扫场） 例：当H0＝14100Gs时， 0 0 核磁共振的外在表现 有机物中质子 裸露质子

二、核磁共振信号的位移现象（有机分子中质子）1.屏蔽效应(shieldingeffect)：当把有机物样品置于磁场后，射频由于氢原子核外电子的环形电流产生的感生磁场总与外60MHzH加磁场H.方向相反，使得质感子感受到的磁场强度总比H。小，这种作用叫做核外电子14100Gs的屏蔽效应。Ho2.核磁共振的条件：Ho（1）裸露质子U=2T（2）有机物质子U=（HoH感）2TT

1.屏蔽效应(shielding effect)： 当把有机物样品置于磁场后， 由于氢原子核外电子的环形 电流产生的感生磁场总与外 加磁场H0方向相反，使得质 子感受到的磁场强度总比H0 小，这种作用叫做核外电子 的屏蔽效应。 2.核磁共振的条件： 二、核磁共振信号的位移现象（有机分子中质子） H0 14100Gs C H H感 射 频 60MHz 2π γ （1）裸露质子υ＝ H0 2π ( H0 ’＋H感） γ （2）有机物质子υ＝

3.化学位移(chemical shift)现象YHo（1）裸露质子U=2TTY（2）有机物质子U=（Ho+H感）2TT当~相同时，由于H感为负值，H必然大于H。，所以我们说相对于裸露质子来说，有机物的核磁信号向高场发生了移动高场处低场处H感生014100GsTMS有机物H（独立质子）

0 低场处 H0 14100Gs （独立质子） 有机物 H感生 TMS 高场处 当υ相同时，由于H感为负值，H0 ’必然大于H0，所以我们说， 相对于裸露质子来说，有机物的核磁信号向高场发生了移动。 3. 化学位移(chemical shift, δ)现象 γ 2π ( H0 ’＋H感） γ υ＝ 2π （1）裸露质子 υ＝ H0 （2）有机物质子

4.化学位移计算H感不同质子的化学环境不同一电子云密度不同核磁共振信号的位移不同。生核磁共振信号不同程度的位移。叫做化学位移，通常用来表示。高场处信号峰低场处H感生1oTMSHo（独立质子）有机物有机物信号峰位置-TMS峰位置0X 106核磁共振仪所用频率

质子的化学环境不同 电子云密度不同 H感不同 核磁共振信号的位移不同。 核磁共振信号不同程度的位移，叫做化学位移，通常 用δ来表示。 4. 化学位移计算 δ 信号峰位置－ＴＭＳ峰位置 核磁共振仪所用频率 × 10 ＝ 6 高场处 （独立质子） 有机物 H0 H感生 TMS 0 低场处 有机物 信号峰