常见复4 2H 7.55 8.0 C CH 3
X
Y
X
8
7
X
二、简化谱图的方法
1. 采用高场强仪器 60MHz
H H C C H CN
100MHz
220MHz HB HC
HA
2. 活泼氢 2O交换反应 活泼氢D 交换反应 3. 介质效应
OH>NH>SH
OH CH3
• 第四节 谱图解析与结构确定
analysis of spectrograph and structure determination
• 第五节
13C
13C核磁共振波谱
nuclear magnetic resonance
结束
8
7
6
5
4
3
2
1
0
谱图解析与结构确定步骤
Ω =1+10+1/2(-12)=5
δ 3.0和δ 4.30三重峰和三重峰 和 三重峰和三重峰 O—CH2CH2—相互偶合峰 相互偶合峰 δ 2.1单峰三个氢，—CH3峰 单峰三个氢， 单峰三个氢 结构中有氧原子，可能具有： 结构中有氧原子，可能具有： δ 7.3芳环上氢，单峰烷基单取代 芳环上氢， 芳环上氢 O C CH3
1. 谱图解析（1） 谱图解析（ ）
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。
谱图解析（ 2 ） 谱图解析（
质子a与质子b 所处的化学环境不 同，两个单峰。 单峰：没有相邻碳 原子（或相邻碳原 子无质子） 质子b直接与吸电子元素相连，产生去屏蔽效应，峰在低 场（相对与质子a ）出现。 质子b也受其影响，峰也向低场位移。
第四节 谱图解析与化合物 结构确定
analysis of spectrograph and structure determination
三、谱图解析
spectrum unscrambling
四、谱图联合解析
deduce the structures from NMR spectrum and IR spectrum
第三章 核磁共振波谱 分析法
nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR
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
稀土元素的离子与孤对电子配位后， 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。 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 （ 四甲基） ） 三 （ 四甲基 庚二酮—3,5]铕 铕
H2 H2 H2 H2 H2 HO C C C C C CH3
吡啶溶液 溶液 2 1 CDCl3溶液
CH3 CH3 O H3C CH3
2
1
4. 去偶法（双照射） 去偶法（双照射）
第二射频场 H2
υ2
Xn（共振） 共振）
AmXn系统
Hb Hb Ha Hc C C C Br Hb Ha Hc
消除了X 消除了 n对的Am偶合
照射 Ha
照射 Hb
5. 位移试剂 (shift reagents)
正确结构： 正确结构：
a b O c CH 2CH 2 O C CH 3 δ3.0 δ 4.30 δ2.1
谱图解析与结构(2)确定 谱图解析与结构(2)确定 (2)
C7H16O3，推断其结构 ，
9
δ 3.38 δ 5.30 1 6
δ 1.37
结构(2)确定过程 结构(2)确定过程 (2)
C7H16O3， Ω =1+7+1/2(-16)=0 ， a. δ3.38和δ 1.37 四重峰和三重峰 和 —CH2CH3相互偶合峰 b. δ 3.38含有 含有—O—CH2 —结构 含有 结构 结构中有三个氧原子，可能具有(—O—CH2 —)3 结构中有三个氧原子，可能具有 c. δ 5.3CH上氢吸收峰，低场与电负性基团相连 上氢吸收峰， 上氢吸收峰
O
O b C CH 2 CH 3 B
谱图解析与结构(4) 谱图解析与结构(4)
化合物 C8H8O2，推断其结构 ，
10
9
8
7
6
5
4
3
结构(4)确定过程 结构(4)确定过程 (4)
化合物 C8H8O2， ，
Ω=1+8+1/2(-8)=5
δ =7-8芳环上氢，四个峰对位取代 芳环上氢， 芳环上氢 •δ δ= 9.87—醛基上氢， 醛基上氢 醛基上 O •低δ= 3.87 CH3上氢，低场移动，与电负性强的元素 低场移动， C H 相连： 相连： —O—CH3
O CH 2CH 3
正确结构： 正确结构： HC O CH 2CH 3
O CH 2CH 3
谱图解析与结构(3) 谱图解析与结构(3)
化合物 C10H12O2，推断结构 ，
δ7.3 δ2.3 δ 5.21 5H 2H 2H 3H δ1.2
结构(3)确定过程 结构(3)确定过程 (3)
化合物 C10H12O2， ，
内容选择： 内容选择：
• 第一节 核磁共振基本原理
principle of nuclear magnetic resonance
• 第二节 核磁共振与化学位移
nuclear magnetic resonance and chemical shift
• 第三节 自旋偶合与自旋裂分
spin coupling and spin splitting
一级谱的特点
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 规律， 裂分峰数符和 规律 常数J；若相邻n个核 个核偶合常数为J 个核n 常数 ；若相邻 个核 1个核偶合常数为 1， n2个核偶合常数 则裂分峰数为 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 峰组内各裂分峰强度比 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， 从谱图中可直接读出δ ，化学位移δ在裂分峰的对称中心， 裂分峰之间的距离（ ）为偶合常数J 裂分峰之间的距离（Hz）为偶合常数 非一级谱（二级谱） 非一级谱（二级谱） 一般情况下，谱峰数目超过 一般情况下，谱峰数目超过n+1规律所计算的数目 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， 不能从谱图中可直接读出 一般情况下， δ和J不能从谱图中可直接读出 不能
Ω =1+10+1/2(-12)=5
a. δ 2.32和δ 1.2—CH2CH3相互偶合峰 和 b. δ 7.3芳环上氢，单峰烷基单取代 芳环上氢， 芳环上氢 c. δ 5.21—CH2上氢，低场与电负性基团相连 上氢，
a O b CH 2 C O CH 2 CH 3 a CH 2 A
哪个正确? 正确：B 为什么?
正确结构： 正确结构：
H 3C O
O C H
四、联合谱图解析
（1）C6H12O
1700cm-1, C=0, 醛,酮 <3000 cm-1, -C-H 饱和烃
两种质子 1：3或3：9 -CH3 ：-C(CH3)9 无裂分，无相邻质子
谱图解析 （2）C8H14O4
1700cm-1, C=0, 醛,酮，排除羧酸， 酮 排除羧酸， 醇，酚 <3000 cm-1, -C-H 饱和烃， 饱和烃，无芳环 1．三种质子 4：4：６ ． ： ： 裂分，有相邻质子； ２．裂分，有相邻质子； 裂分为3, ３． δ=1.3(6H) 两个 CH3 裂分为 相邻C有 相邻 有2H; CH3-CH24. δ=2.5(4H) ,单峰 单峰, 单峰 CO-CH2CH2-CO5. δ=4.1(4H) 低场 吸电子 低场(吸电子 吸电子), 两个 -O-CH2-
谱图解析（ 3 ） 谱图解析（
裂分与位移
谱图解析（ 4 ） 谱图解析（
苯环上的质子在低场出现。为什么？ 苯环上的质子在低场出现。为什么？ 为什么1H比6H的化学位移大？ 为什么 比 的化学位移大？ 的化学位移大
对比
2. 谱图解析与结构 确定 谱图解析与结构(1)确定 化合物 C10H12O2 2 2 5 3
OH OH
三、谱图解析
i. 由分子式求不饱合度
谱图解析步骤
ii. 由积分曲线求1H核的相对数目 核的相对数目 iii. 解析各基团 先解析： 首 先解析： H3CO ,H3CN 再解析： 再解析：
O ,H3C Ar ,H3C C ,H3C C
COOH,
CHO
( 低场信号 )
最后解析： 最后解析：芳烃质子和其它质子 • 活泼氢 2O交换，解析消失的信号 活泼氢D 交换 交换， • 由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析 由化学位移， • 参考 IR，UV，MS和其它数据推断解构 ， ， 和其它数据推断解构 • 得出结论，验证解构 得出结论，
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； ）峰的数目：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种； 面积)： 相对)， （2）峰的强度 面积 ：每类质子的数目 相对 ，多少个； ）峰的强度(面积 每类质子的数目(相对 多少个； （3）峰的位移 δ )：每类质子所处的化学环境，化合物中位置； ）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； ）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数； （5）偶合常数 ：确定化合物构型。 ）偶合常数(J)： 不足之处： 不足之处： 仅能确定质子（氢谱）。