1、核磁共振氫譜圖怎么看第1頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.1 核磁共振氫譜分析的一般步驟 核磁共振氫譜的分析大體上可以分為以下三個步驟： (1) 看峰的位置（即化學位移）和峰的面積（即氫原子數目）：應用化學位移的知識，結合譜峰面積，可以確定（或大致確定）化合物中含氫官能團的種類。第2頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.1 核磁共振氫譜分析的一般步驟 (2) 看峰的形狀（即各個峰的偶合裂分情況）：應用n+1規(guī)律或二級偶合裂分的知識，可確定（或大致確定）分子中基團和基團間的相互關系，區(qū)分出自旋體系的種類。第3頁，共39頁，2022年，5月20日，5

2、點22分，星期四5.1 核磁共振氫譜分析的一般步驟 (3) 計算偶合常數：應用偶合常數的知識，可以確定分子的立體構型等。第4頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四第5頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.1 核磁共振氫譜分析的一般步驟 在完成了對核磁氫譜的分析以后，(要廣泛查閱有關文獻，比對有關數據)，根據分析結果，確定需進一步開展的測試項目。第6頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.2 分析圖譜時，經常碰到的一些問題5.2.1 核磁共振氫譜的測定：5.2.1.1 樣品 做核磁共振實驗所需樣品要比較純，一般情況下，純度要求達到95%

3、以上。 為了得到分辨率很高的圖譜，一般情況下，應將樣品用溶劑溶解。 溶液的濃度視儀器的靈敏度、化合物的分子量以及所測核磁共振圖譜的類型而定。第7頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.2 分析圖譜時，經常碰到的一些問題5.2.1.2 溶劑 做核磁共振圖譜測試所用溶劑本身最好不含氫，含氫的溶劑應是重氫試劑。、 常用的溶劑有：CCl4、CDCl3、D2O、DMSO-d6、CD3COCD3、CD3OD、C6D6、C5D5N、CD3CN等。第8頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.2 分析圖譜時，經常碰到的一些問題5.2.1.3 標準 內標準的選擇條件： (1

4、) 必須具有高度的化學惰性； (2) 必須是磁各向同性的，或者接近于磁各向同性的； (3) 應該給出一個簡單的、尖銳的和易于識別的共振信號； (4) 應該具有與大量的溶劑易于混溶的性質； (5) 應該盡可能是易于揮發(fā)的物質，以便于回收樣品。 第9頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.2 分析圖譜時，經常碰到的一些問題5.2.1.4 常用的標準物質 TMS (四甲基硅) DSS: (CH3)3SiCH2CH2CH2SO3Na第10頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.2 分析圖譜時，經常碰到的一些問題5.2.1.5 圖譜的記錄 核磁共振圖譜給出化學位移

5、值，也有以頻率表示的。第11頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四第12頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.2 分析圖譜時，經常碰到的一些問題5.2.3 雜質峰與溶劑峰 在核磁共振氫譜中，經常會碰到雜質峰。雜質峰一般可以通過其峰面積進行鑒別：如果某峰的積分面積與其它峰相比不成比例，則可斷定其為雜質峰。 核磁共振氫譜中的溶劑峰包括樣品本身殘留的溶劑（如結晶溶劑、合成或提取時所用溶劑等）和做測定時所用溶劑的溶劑峰。樣品本身殘留的溶劑的譜峰要根據樣品的具體情況做具體分析。做1HNMR測試時所用溶劑的溶劑峰比較容易識別。第13頁，共39頁，2022年，5月20

6、日，5點22分，星期四第14頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四第15頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.2 分析圖譜時，經常碰到的一些問題5.2.3 受阻旋轉 具有 類結構的化合物，氮上的孤電子對能與羰基發(fā)生共軛，使CON鍵具有部分雙鍵性質，從而旋轉不能自由，因此，兩個甲基表現為兩種化學位移，這種現象稱為受阻旋轉。第16頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段5.3.1 重氫交換 活潑氫在溶液中可以進行不斷的交換。如果樣品中含有活潑氫，在作完圖譜后，往樣品管里滴加幾滴重水，震蕩，然后重新作圖，則相應

7、的譜峰由于其活潑氫已被氘交換而消失。由此可以完全確定活潑氫的存在。第17頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段5.3.2 重氫氧化鈉交換 重氫氧化鈉交換可以把羰基的-氫交換掉。這個方法對于測定化學結構有很大幫助。 例：下面兩個化合物結構的測定：第18頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段5.3.3 三氟醋酸酐試劑 樣品中如果含有羥基，加三氟醋酸酐后會有如下反應： 其結果，原來的羥基峰消失，同時，與羥基相連的次甲基峰左移1-2ppm。 第19頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星

8、期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段 如果羥基為酚羥基，則加三氟醋酸酐后，羥基的鄰、對位氫的峰也發(fā)生左移。 例:下面兩個化合物的區(qū)別（應用三氟醋酸酐確定羥基的位置）：第20頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段5.3.4 溶劑效應 苯、吡啶等溶劑具有強的磁各向異性，在樣品溶液中加入少量此類溶劑，它們會對樣品分子的不同部位產生不同的屏蔽作用。由此可以使樣品的1HNMR譜發(fā)生較大的變化，有時，可以使重疊的峰組分開。 例：下面的化合物的1HNMR譜:第21頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段例

9、：下面的化合物的1HNMR譜: 當用CDCl3做溶劑時，異丙基的兩個甲基以及另一個甲基的峰重疊非常嚴重，不能區(qū)分。如改用C6D6作溶劑，則三個甲基可以獲得較好的分離。第22頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四第23頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段5.3.5 使用高場儀器高場儀器的使用可以簡化圖譜： (1) 氫原子核繞磁場進動有一定的角速度。與外加磁場的磁場強度H0成正比，具有如下關系式：第24頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段 (2) 氫原子核在外加磁場H0中的

10、實受磁場H核與H0的關系： H核=H0(1-) 其中為屏蔽常數,其數值與外加磁場無關,而是取決于氫原子核的化學環(huán)境。H0為氫原子核的核外電子所產生的抗磁場，它的數值與H0成正比。第25頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段 (3) 1HNMR譜圖的復雜程度由/J的數值所決定。J的數值反映了原子核磁矩間相互干擾（作用能量）的大小，是化合物分子所固有的屬性，不因作圖條件的改變而改變?；瘜W位移之差以ppm計，是相對數值，不隨儀器的頻率的改變而改變；但以Hz計，則是絕對數值，與儀器的頻率成正比。（例如，若為0.1ppm，在60MHz的儀器上，它相當于

11、6Hz；在400MHz的儀器上，它相當于40Hz）。第26頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.3 幫助分析圖譜的一些輔助手段 由于以上3個方面的原因，在不同頻率的NMR波譜儀上所測同一樣品的譜圖形狀是不同的，且儀器頻率越高，圖譜越趨簡單化。 另外，高頻儀器的使用可以改善儀器的信噪比，提高靈敏度。第27頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共振)技術 雙共振（double resonance）又叫雙照射（double irradiation） 雙共振技術是在掃描射頻H1(1)掃描的同時，再加上另一個照射射頻H2(2)來照射某一特定核，使

12、其達到飽和（高速往返于各自旋態(tài)之間）狀態(tài)。其結果能使圖譜發(fā)生很大的變化。第28頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共振)技術在雙共振實驗中，通常采用的符號如下： (1) 用H0表示外磁場； (2) 用H1或1表示掃描射頻； (3) 用H2或2表示照射射頻 （4）用AX表示被觀測核為A，被干擾核（被照射核）為X。第29頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共振)技術 在雙共振實驗中,當被觀測核與被干擾核為同種類核時，稱為同核雙共振；如1H1H；當被觀測核與被干擾核為不同種類的核時，稱為異核雙共振；如13C1H。雙共振技術的

13、應用主要包括自旋去偶和核的Overhauser效應（NOE）。第30頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共振)技術5.4.1 自旋去偶 相互偶合的核，使峰發(fā)生裂分。峰的裂分需要一定的條件，即相互偶合的核在其各自旋態(tài)（如1H在+1/2和-1/2自旋態(tài)）的時間必須大于某一時間標度（一般情況下，應大于10-1秒）。在通常的測試條件下，如果不存在化學交換，相互偶合的核可以滿足這一峰裂分的條件。但是，當用一個方法破壞上述條件時，就可以去掉偶合。第31頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共振)技術 雙共振技術使被干擾的核達到了飽和

14、（即高速往返于各自旋態(tài)之間），從而，使其在各自旋態(tài)的時間很短，結果，該核與其它自旋核之間的偶合作用消失。這就是自旋去偶現象。 自旋去偶的主要作用是確定質子間的相互偶合關系。相應地，它可以準確確定某一多重峰的化學位移，找出隱藏的信號。第32頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共振)技術 以1-溴丙烷的雙共振自旋去偶1HNMR譜示意圖為例： 第33頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四第34頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共振)技術5.4.2 核的Overhauser效應(nuclear Overhauser effect, NOE) 如果分子內兩組自旋核在空間的距離小于5 （不一定相互偶合），那么，在雙共振實驗中，當用照射射頻照射其中的一組核，使其共振飽和時，則可引起另一組核的共振峰強度的增強。這種由于雙共振引起的譜峰強度增強的效應，稱為核的Overhauser效應。第35頁，共39頁，2022年，5月20日，5點22分，星期四5.4 雙照射(雙共