《仪器分析》课程教学资源（PPT课件）第十一章 核磁共振波谱分析法 nuclear magnetic resonance spectroscopy（NMR）第3节 自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting

第十一章 一、自旋偶合与自旋裂分 核磁共振波谱wog 分析法 二、峰裂分数与峰面积 number of pear splitting and nuclear magnetic pear areas resonance spectroscopy;三、磁等同与磁不等同 NMR 第三节 magnetically equivalent and nonequivalent 自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting 下一页

第十一章 核磁共振波谱 分析法 一、自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting 二、峰裂分数与峰面积 number of pear splitting and pear areas 三、磁等同与磁不等同 magnetically equivalent and 第三节 nonequivalent 自旋偶合与自旋裂分 nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR spin coupling and spin splitting

一、自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting 每类氢核不总表现为 Ch ch ms单峰,有时多重峰 8.07.06.05.04.03.02.01.00 CH3 CH 2 I 原因:相邻两个氢 -CH 2 I TMS 核之间的自旋偶合 (自旋干扰); 8.07.06.05.04.03.02.01.00 /PPm

一、自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spin splitting 每类氢核不总表现为 单峰，有时多重峰。 原因：相邻两个氢 核之间的自旋偶合 （自旋干扰）；

峰的裂分 峰的裂分原因:自旋偶合 相邻两个氢核之间的自旋偶合(自旋干扰); 多重峰的峰间距:偶合常数(J),用来衡量偶合作 用的大小。 H H +1/2 一CH3 CB-R4 RI-c CH: CH 2I R2 X型分子 CHaI Y型分子 TMS 去屏蔽 屏蔽 B与外磁场平行 B与外磁场反平行 B不存在时A的化学位移 8.0706.05.04.03.02.0 1.0 /PPm

峰的裂分 峰的裂分原因:自旋偶合 相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰）； 多重峰的峰间距：偶合常数（J），用来衡量偶合作 用的大小

峰裂分数与峰面积 number of pear splitting and pear areas 峰裂分数:n+1规律; CH3-CH2 I 相邻碳原子上的质子数 TMS 系数符合二项式的展开 式系数; 8.07.06.05.04.03.02.01.00 8/PPn 无Hb时 的信号 无H时 的信号 峰面积与同类质子数 Hb使 信号裂分 Ha使 信号裂分 成正比,仅能确定各类质+主主 甲基上两个质子 自能取向 子之间的相对比例。 强度比 1:2:1 1:3:3:1 页 页

二、峰裂分数与峰面积 number of pear splitting and pear areas 峰裂分数：n+1 规律； 相邻碳原子上的质子数； 系数符合二项式的展开 式系数； 峰面积与同类质子数 成正比，仅能确定各类质 子之间的相对比例

峰裂分数 8.07.06.05 H H 无Hb时 Ha H 的信号 无H时 H→C-C 的信号 Hb使 H。Hb 信号裂分 Ha使 信号裂分 次甲基上→十非 两个质子 甲基上两个厦子 的自能取向 丰丰 的自能取向 强度比 1:2:1 1:3:3:1

峰裂分数

峰裂分数 c-CH 1:3:3:1 3 c-G l:2:1 l:1

峰裂分数 C CH3 H C C H H H 1:1 1:3:3:1 1:2:1 1:1

峰裂分数 1:3:3:1 1:2:1 C-G-H 1:6:15:20:15:6:1 CH3 C-CH3 lH核与n个不等价H核相邻时,裂分峰数: (n+1)(n+1)…2个 b a c CC9-(ab+1)(n+1)(+1)=2×2× G 2=别裂分为8重峰

峰裂分数 C C H H H H H C CH3 H CH3 1H核与n个不等价1H核相邻时，裂分峰数： （n+1)( n ´+1)……个； C C C C Hb Ha Hc Hd (nb+1)(nc+1)(nd+1)=2×2 × 2=8Ha裂分为8重峰 1:3:3:1 1:2:1 1:6:15:20:15:6:1 1:1

峰裂分数 H2裂分为多少重峰? HbG-C-G-Br 3 2 ba 裂分峰:(3+1)(2+1)=12 ca 实际H1裂分峰:(5+1)=6 aJba 强度比近似为:1:5:10:10:5:1

峰裂分数 C C C Ha Hc Hb Br Hb Hb Ha Hc Ha裂分为多少重峰？ 4 3 2 1 0 Jca Jba Jca Jba Ha裂分峰:(3+1)(2+1)=12 实际Ha裂分峰:(5+1)=6 强度比近似为：1:5:10:10:5:1

三、磁等同与磁不等同 magnetically equivalent and nonequivalent 1.化学等价(化学位移等价) 若分子中两个相同原子(或两个相同基团)处于相同的 化学环境,其化学位移相同,它们是化学等价的。 化学不等价例子: (1)对映异构体 OH C-H 3 CH HaC CH HC CH(CH3)2 在手性溶剂中:两个CH3化学不等价 在非手性溶剂中:两个CH3化学等价

三、磁等同与磁不等同 magnetically equivalent and nonequivalent 1. 化学等价（化学位移等价） 若分子中两个相同原子（或两个相同基团）处于相同的 化学环境，其化学位移相同，它们是化学等价的。 化学不等价例子： ⑴ 对映异构体 C H OH CH H3C CH3 O H3C H H3C CH(CH3 )2 在手性溶剂中：两个CH3化学不等价 在非手性溶剂中：两个CH3化学等价

(2)固定在环上CH2的两个氢化学不等价。 (3)单键不能快速旋转,连于同一原子上的两个相同基化学不 等价。 o CH3 H2CC-N H3CC-N CH3 (4)与手性碳相连的CH2的两个氢化学不等价。 2 H CH3 R1 RCCR. 2 -C-CCR 2 3 CHaR 3

⑵ 固定在环上CH2的两个氢化学不等价。 ⑶ 单键不能快速旋转，连于同一原子上的两个相同基化学不 等价。 C O H3C N CH3 CH3 C O H3C N H H ⑷ 与手性碳相连的CH2的两个氢化学不等价。 R H2 C C R1 R2 R3 H2 C C CH3 CH3 C R1 R3 R2