第八章 有机化合物的波谱分析（课件）- 《有机化学》第三课时同步教学（高教版）

1 特征质子的化学位移值 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C3CH C2CH2 C-CH3 环烷烃 0.2—1.5 CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3 1.7—3 CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2 2—4.7 0.5(1)—5.5 6—8.5 10.5—12 CHCl3 (7.27) 4.6—5.9 9—10 OH NH2 NH CR2=CH-R RCOOH RCHO 常用溶剂的质子的化学位移值 D 2 3 偶合常数 1、自旋偶合和自旋裂分 4 2、自旋偶合的起因 原子核之间的这种相互作用称为自旋偶合。因自旋偶合而引起谱线增多的现象称为自旋裂分。 邻近的质子因相互之间的作用会影响对方的核磁共振吸收，并引起谱线增多。 5 3、偶合常数的表示 自旋偶合的量度称为自旋的偶合常数，用符号J表示，单位是Hz。J值的大小表示了偶合作用的强弱。 3JH-C-C-H 2JH-C-H Jab >4J 质子a被质子b裂分。 邻碳偶合 同碳偶合 远程偶合 *1 CH3CH2Br J a b = J b a b a *2 偶合常数不随外磁场的改变而改变。 J = Kppm裂分峰间距  仪器兆数 = 常数 6 4、自旋偶合的条件 CH2=CH-CH3 c a b （1）质子必须是不等性的。 （2）两个质子间少于或等于三个单键（中间插入双键或叁键可以发生远程偶合）。 Ha、 Hb能互相自旋偶合裂分。 Ha、 Hb不能与Hc互相自旋偶合裂分。 Ha能与Hc发生远程自旋偶合裂分。 Ha、 Hb能互相自旋偶合裂分。 7 5、偶合裂分的规律 （1）两组质子的化学位移差和偶合常数J满足/J6。 （2）化学位移相等的同一核组的核均为磁等价的。 在一级氢谱中，偶合裂分的规律可以归纳为： *1 自旋裂分的峰数目符合(n+1)规律。 *2 自旋裂分的峰高度比与二项展开式的各项系数比一致。 *3 Jab= Jba *4 偶合常数不随外磁场强度的改变而改变。 8 若质子a与n个等性质子b邻接，则质子a的吸收峰将被n个等性质子b自旋裂分为(n+1)个峰，各峰的高度比与二项展开式(a+b)n的各项系数比一致。 例如： CH3-CH2-Br b a Ha 呈四重峰，峰高度比为1:3:3:1 (A+B)3=A3+3A2B+3AB2+B3 Hb 呈三重峰，峰高度比为1:2:1 (A+B)2=A2+2AB+B2 9 若质子a被质子b、c两组等性质子自旋裂分，b组有n个等性质子，c组有n’个等性质子，则质子a的吸收峰将被自旋裂分为(n+1)(n’+1)个峰，各峰的高度比每组的情况都符合二项展开式的系数比。综合结果要做具体分析。 例如: Ha有 (3+1)(1+1)=8重峰 Hb有 (3+1)(1+1)=8重峰 Hc有 (1+1)(1+1)=4重峰 质子a被质子b裂分的偶合常数为Jab，质子b被质子a裂分的偶合常数为Jba，则 Jab= Jba。 10 Ha有 (1+1)(1+1)(1+1)=8重峰 Hb有 (1+1)(1+1)(2+1)=12重峰 Hc有 (1+1)(1+1)(2+1)=12重峰 Hd有 (2+1)(1+1)(1+1)=12重峰 11 6、等性质子 分子中两个核（质子），具有严格相同的化学位移值，则称它们是化学位移等价的。 分子中两个相同的原子处于相同的化学环境称为化学等价。 12 五、积分曲线和峰面积 在核磁共振谱中，共振峰下面的面积与产生峰的质子数成正比，因此，峰面积比即为不同类型质子数目的相对比值。（计算机会自动完成此项工作，将各组峰的质子数目直接显示在图谱中） a b c 积分曲线的高度比等于不同类型质子数目的相对比值 13 六、1H NMR的图谱分析 1、标识杂质峰，最主要的杂质峰是溶剂峰。 2、根据积分曲线计算各组峰的相应质子数(现在的图谱上已标出)。 3、根据峰的化学位移确定它们的归属。 4、根据峰的形状和偶合常数确定基团之间的互相关系。 5、采用重水交换的方法识别-OH、-NH2、-COOH上的活泼氢。 6、综合各种分析，推断分子的结构并对结论进行核对。 14 （ 增大） （ 减小） 15 b b e e c d a 如果邻近不同的核与所研究的核之间有着接近或相同的偶合常数，那么谱线分裂的数目为 (n+n’+1)。 16 练习：根据化合物分子式和1HNMR谱(下图)，试推测该化合物结构。 17 练习：根据化合物分子式和1HNMR谱(下图)，试推测该