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第四章章new:NMR 核磁教学
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主要内容
4.1 核磁共振的基本原理
4.2 核磁共振仪和核磁共振谱 4.3 化学位移(重点) 4.4 化学等价与信号的数目(重点) 4.5 积分面积
4.6 自旋偶合和自旋裂分(重点)
4.7 自旋体系及核磁共振谱图的分类
4.8 核磁共振氢谱的解析(重点)
4.9
13C核磁共振谱(重点)
确定糠醛中3位碳和4位碳的归属
4 5 3
O
O 分别照射3位及4位质子,则3位碳 CH 及4位碳的二重峰将分别成为单峰,
于是就可确定信号归属。
135
举例
136
4.9
4.9.3
13
C 谱的化学位移
137
举例
138
例1
4.9.4
13C
NMR谱图解析举例
139
=(1+8)-(11-1)/2=4
140
4.9
核磁共振碳谱(13C NMR)
0-250ppm
130
4.9
核磁共振碳谱(13C NMR)
4.9.1 引言
131
0-250,
132
4.9
核磁共振碳谱(13C NMR)
4.9.2 碳谱中的偶合问题
133
4.9
134
选择性去偶
选择某特定的质子作为去耦对象,用去耦 频率照射该特定的质子,使被照射的质子 对13C的耦合去掉,13C成为单峰,以确定信 号归属。
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100
例一:环氧乙烷基苯
三元环上的三个H构成ABX体系
101
例二:邻二氯苯
102
举例
103
举例
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106
举例
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例1
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111
例2
C7H16O3,推断其结构
9 δ 3.38 δ 1.37
δ 5.30 1
6
112
C7H16O3, u=1+7-16/2=0 δ3.38 和 δ1.37 四重峰和三重峰 —CH2CH3相互偶合峰 δ 3.38 含有—O—CH2结构
TMS: 结构对称,只有一个尖锐单峰; 屏蔽作用较强,共振峰位于高场; 沸点低,性质不活泼,与试样 不发生缔合。
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32
4.3
化学位移
33
4.3.3 影响化学位移的因素
34
4.3.3 影响化学位移的因素
35
4.3.3 影响化学位移的因素
36
4.3.3 影响化学位移的因素
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例2
141
CH3
CH2
CH2 CH3 CH2 CH2 C
142
例3
143
例4
144
δ
7.30
Байду номын сангаас
4.30 3.00
2.10
114
u=1+10-12/2=5,可能含有苯环 δ 3.0和δ 4.30三重峰和三重峰且均含2个H, 可能含有O—CH2CH2— 结构 δ 2.10 单峰,三个氢,为—CH3峰 O 结构中有氧原子,可能具有: C CH3 δ 7.30 芳环上氢,5个H, 单峰,烷基单取代
a CH2 b CH 2 O O C c C H3
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例4
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例5
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例6
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例7
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由于谱图的横坐标是用δ表示
的,高频谱仪的谱图与低频
谱仪的谱图的差别是各峰组 之间分得更开,而峰组内裂
分峰之间更紧了。
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4.3 化学位移
在一固定外加磁场(B0)中,有机物
的1H核磁共振谱应该只有一个峰,
即在 = E / h = · ( 1/2 )· B0
乙酸乙酯的质子核磁共振谱中有三个峰,原因?
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4.3 化学位移
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4.3 化学位移
扫频式
扫场式
≈[(ν样品-ν标准)/ν仪器]×106
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第四章
核磁共振谱(NMR)
【教学目的与要求】
理解核磁共振谱的基本原理;
掌握核磁共振谱中的一些重要概念如化学位移、屏蔽效 应、自旋耦合、耦合常数、化学等价、磁等价等; 掌握影响1H核化学位移的因素;
掌握某些常见结构单元的1H核及13C核化学位移;
掌握核磁共振谱解析分子结构的方法。 【教学重、难点】 化学位移及其影响因素。 核磁共振谱的解析。
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产生核磁共振的条件
(1) 自旋核(I≠0)
(2) 外磁场(B0) (3) 照射射频能量需等于核磁能级差
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目前已有1000 MHz以上的商品化谱仪出售
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4.2 核磁共振仪和核磁共振谱
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举例
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举例
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举例
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举例
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举例
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举例
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举例
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举例
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举例
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自 旋 偶 合 和 自 旋 裂 分
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举例
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举例
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举例
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如一个核组内有二个磁不等价的核
结构中有三个氧原子,再从积分面积可以看出: 分别有9个H, 6个H ,可能具有(—O—CH2CH3)3 C7H16O3扣除C6H15O3部分后剩余 CH δ 5.3 CH上氢吸收峰,低场与电负性基团相连
O CH2CH3
正确结构: HC O CH2CH3
O CH2CH3
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例3
化合物 C10H12O2 2 2 5 3
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4.3.3 影响化学位移的因素
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4.3.3 影响化学位移的因素
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4.3.3 影响化学位移的因素
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4.3.3 影响化学位移的因素
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c d
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例1:与手性碳相连CH2
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例2:不与手性碳相连CH2
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