NMRNuclearMagneticResonance第十二章核磁共振123§1基本原理g:磁旋比，特定條件下為常數(shù)；P：自旋角動量；I：自旋量子數(shù)，對不同的核是不相同的1H,13C,15N,31P,119Sn產(chǎn)生核磁信號2D,12C,18O無核磁信號5核磁共振條件61HNMRI=1/27核磁共振：處于低能級的自旋核吸收電磁輻射躍遷到高能級,這種現(xiàn)象就叫核磁共振簡稱NMR核磁共振條件掃頻：固定外磁場Ho,改變電磁輻射的頻率n掃場：固定電磁輻射的頻率n，改變外磁場Ho已商品化的核磁共振儀：900MHz,600MHz,500MHz,400MHz,300MHz核磁共振提供信息：化學位移，偶合常數(shù)與裂分，積分面積810§2化學位移一、屏蔽效應(yīng)－化學位移的起因H處于不同的化學環(huán)境化學位移-同種核由于在分子中所處的化學環(huán)境不同而在不同磁場強度下顯示共振吸收12二、化學位移的表示法標準：TMS-(CH3)4Si化學位移DownfieldUpfield14三、影響化學位移的因素1.電負性－誘導效應(yīng)C-CH3N-CH3O-CH3d/ppm0.7-1.92.1-3.13.2-4CH3-ClCH3-BrCH3-Id/ppm3.052.682.16電負性大的原子或取代基，降低氫原子周圍的電子云密度，減小屏蔽效應(yīng)，化學位移增大CH3CH2CH2Brd/ppm1.251.693.3誘導效應(yīng)隨s鍵的增長迅速減弱d/ppm(CH3)3CH>(CH3)2CH2>CH3CH3烷基吸電子作用152.各向異性在不同方向上所感受到的屏蔽作用不一樣A.芳環(huán)的各向異性屏蔽區(qū)去屏蔽區(qū)16B.雙鍵的各向異性屏蔽區(qū)去屏蔽區(qū)C.三鍵的各向異性去屏蔽區(qū)屏蔽區(qū)173.氫鍵的影響四、特征化學位移18一、自旋偶合與自旋裂分20Ha21TheN+1ruleforspin-spinsplittingEquivalentneighboringhydrogens(N)Numberofpeaks(N+1)Nameforpeakpattern(abbreviation)Intergratedratiosofindividualpeaks01Singlet(s)112Doublet(d)1:123Triplet(t)1:2:134Quartet(q)1:3:3:145Qunintet(quin)1:4:6:4:156Sextet(sex)1:5:10:5:167Septet(sep)1:6:15:20:15:6:1(a+b)n-1展開式系數(shù)2324(N+1)(N’+1)(N’’+1)…26B滿足(3+1)(1+1)2728Note:化學位移可隨外磁場改變，而偶合常數(shù)與外磁場無關(guān)，它反應(yīng)的是分子內(nèi)質(zhì)子間的相互作用Jac~0;Jbc~0a,b,c,d間都存在偶合作用－遠程偶合（高級譜）不符合N+1規(guī)律Ha與Hb間遠程偶合30三、化學等價化學等價:分子中的原子或基團，處于相同的化學環(huán)境，稱其為化學等價化學等價的質(zhì)子，具有相同的化學位移，且不相互裂分等位質(zhì)子311.12ppm1.60ppm-90oCinCDCl3Onesharplineat1.36ppmatr.t.3233§4峰面積峰面積與產(chǎn)生該峰的質(zhì)子數(shù)目成正比，峰面積之比即為不同類型質(zhì)子數(shù)目的相對比值34§5

13CNMR核磁共振一、質(zhì)子去偶13CNMR去掉13C-1H偶合作用13C天然豐度低，13C-13C無偶合作用在13CNMR譜中，峰強度與碳的個數(shù)沒有定量關(guān)系；一般以伯，仲，叔，季的順序強度依次降低35二、13CNMR化學位移影響碳周圍電子云密度的因素，都影響該碳的化學位移Typical13CNMRChemicalShiftsTypeofcarbonChemicalshiftδ(ppm)Primaryalkyl,RCH3伯碳5-20Secondaryalkyl,RCH2R’仲碳20-30Tertiaryalkyl,R3CH叔碳30-50Quaternaryalkyl,R4C季碳30-45Allylic,R2C=C(R’’)CH2R’烯丙位碳20-40Chloroalkane,RCH2Cl單氯代碳25-50Bromoalkanes,RCH2Br單溴代碳20-40Etheroralcohol,RCH2OR’orRCH2OH醇、醚50-90Carboxylicacids,RCOOH羧基碳170-180Aldehydeorketone,RC(=O)HorRC(=O)R’醛酮190-210Alkene,aromatic,R2C=CR2烯碳100-150Alkyne,RCCR炔碳65-9536三、偏共振去偶13CNMR保留13C-1H偶合作用，13C峰裂分同樣遵循N+1規(guī)律37§6

1HNMR譜圖分析Whichofthefollowingcompoundsmostlikelygeneratedthis1HNMR?(a)(b)(c)(d)(e)38The1HNMRspectrumwouldcorrespondtowhi