14.3核磁共振波谱法（课件）- 《分析化学》同步教学（吉林大学版）

11 一月 2024 1 第14章 核磁共振波谱法 Nuclear Magnetic Resonance 上一内容 下一内容 回主目录 返回 上一内容 下一内容 回主目录 返回 1 11 一月 2024 41-2 章节目录： 14.0 NMR概述 14.1 NMR基本原理 14.2 化学位移 14.3 核的自旋分裂与偶合 14.4 NMR氢谱的解析与示例 14.5 NMR仪与测试条件 14.6 NMR碳谱及其相关谱简介 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-3 14.4 核磁共振氢谱的解析 一、1HNMR提供的结构信息 二、1HNMR解析步骤方法 三、解析示例 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-4 一、1HNMR提供的结构信息 氢谱主要能提供三方面的结构信息： 化学位移：推测质子的类型及其化学环境； 自旋分裂：峰数、峰裂距推测核间关系； 峰积分值：得出氢分布。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-5 1.0cm 2.1cm 2.9cm 利用峰面积计算氢核数目的方法： （1）由每组峰面积占总积分面积的比例：峰高比 （2）由已知含H数峰的积分值求一个H积分值， 再据此求其他峰H数目。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-6 二、1HNMR的解析步骤和方法 1．首先对图谱进行一般观察 内标物的峰位应准确：确保质子峰化学位移准确； 据尾波判断仪器分辨率是否正常：尾波呈衰减对称 积分线在无峰处应平直：否则氢分布计算不准确； 勾去溶剂残留氢峰：避免混淆。 尾波形态 常用溶剂残留峰数据表 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-7 尾波由驰豫过程产生，也称驰豫尾波 磁场越均匀， 尾波中振荡次数越多 上一内容 下一内容 回主目录 返回 某些氘代溶剂中残留1H的共振吸收位置 溶剂 含H基团 化学位移（δ） CDCl3 CH 7.28（单峰） (CD3)2CO CD2H 2.05（五重峰） C6D6 CH(C6D5H) 7.20（多重峰） D2O HDO ～5.30（单峰） (CD3)2SO CD2H 2.5（五重峰） CD3OD CD2H 3.3（五重峰） C2D5OD CHD2 CHD OH 1.17（五重峰） 3.59（三重峰） 不定（单峰） (CD3)2NCDO CD2H CHO 2.76（五重峰） 8.06（单峰） 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-9 2、根据已知的分子式，计算不饱和度U； 3、据各峰积分值，计算个信号峰对应的H数，即H分布。要注意考虑分子的对称性。 峰积分面积或峰高比为H原子数目比：也是结构分析、定量分析依据 结构分析：计算H原子数目 定量分析：计算样品含量 上一内容 下一内容 回主目录 返回 氢数目计算示例：C4H7BrO2 由δd＝10.70推知为羧基氢 再由峰高比推出其他峰 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-11 NMR定量分析方法 物 质 质量 分子量 质子数 峰面积 标准参照物 R mR MR nR AR 试样分析物 S mS MS nS AS 由分析峰求得各自的每摩尔质子的相对峰面积AH： 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-12 NMR定量分析方法 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-13 4、解析孤立甲基峰：结合分子式和不饱和度确定甲基类型，如CH3O-、CH3N-、CH3Ar- 5、解析高频低场共振峰： 芳 香 Hδ ＝7 ppm 醛 基 Hδ＝10 ppm 酚羟基Hδ＝ 9.5～15 ppm 羧 基 Hδ＝11～12 ppm 烯 醇 Hδ＝14～16 ppm 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-14 这个数据表最好熟悉并记住！ 质子 化学位移 ppm 质子 化学位移 ppm –CH3 0.8～1.2 RNH2 1～6 有氢键增大 ＞CH2 1.2～1.5 ROH ＞CH– 1.5～2.0 Ar–OH 无缔合4～7 –C≡CH 2～3 有缔合10～15 –C＝CH2 3.5～5.5 –CHO 9～10 –C6H5 7 –COOH 9～13 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 41-15 计算Δν/J ，确定图谱中一级和高级偶合部分。先解析一级偶合，由共振峰化学位移值及峰裂分确定归属和偶合系统。 解析图谱中高级偶合部分：①先查δ7左右是否有芳H，按分裂图形确定自旋系统和取