1、核磁共振氫譜,1. 核磁共振的基本原理 2. 核磁共振儀 3. 氫的化學(xué)位移 4. 影響化學(xué)位移的因素 5. 各類質(zhì)子的化學(xué)位移 6. 自旋偶合和自旋裂分 7.偶合常數(shù)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 8. 常見的自旋系統(tǒng) 9. 簡化1H1 NMR譜的實(shí)驗(yàn)方法 10. 核磁共振氫譜解析,一. 核磁共振的基本原理,NMR：磁性核受幅射而發(fā)生躍遷所形成的吸收光譜。 是研究分子結(jié)構(gòu)、構(gòu)型構(gòu)象等的重要方法。,核磁共振的研究對(duì)象：磁性核 磁性核：具有磁矩的原子核。 磁矩是由于核的自旋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。 并非所有同位素的原子核都具有自旋運(yùn)動(dòng)。 原子核的自旋運(yùn)動(dòng)與自旋量子數(shù)（I）有關(guān)。,自旋量子數(shù) I 值與原子核的質(zhì)量數(shù)A和核電

2、荷數(shù) Z （質(zhì)子數(shù)或原子序數(shù)）有關(guān)。,I = 0: P=0，無自旋，不產(chǎn)生共振信號(hào)。 I=0: 12C6 16O8 32S16,I0 : P0 ，具有自旋現(xiàn)象。 I1/2，核電荷在核表面均勻分布。 核磁共振譜線窄，有利于核磁共振檢測(cè)。 I=1/2: 1H1 13C6 15N7 19F9 31P15,2、自旋核在磁場(chǎng)中的取向和能級(jí),無外磁場(chǎng)（B0）時(shí)，磁矩 的取向是任意的。 在B0中，I 0的自旋核，磁矩的取向不是任意的，而是量子化的，共有（2I + 1）種取向。可用磁量子數(shù)m表示：m：I，I-1，I-2,1 ,-I.,自旋核在B0場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)當(dāng)自旋核處在外磁場(chǎng)B0中時(shí)，除自旋外(自旋軸的方向與

3、一致)，還會(huì)繞B0進(jìn)動(dòng),稱Larmor進(jìn)動(dòng)，類似于陀螺在重力場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)。,BO,自旋核在BO場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng),hg E = B0 2,3、核磁共振,磁場(chǎng)強(qiáng)度與射頻頻率成正比。 儀器的射頻頻率越大，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，譜圖分辨率越高。,在垂直于B0的方向加一個(gè)射頻場(chǎng)B1，其頻率為射，當(dāng)E射= h射 = E時(shí)，自旋核會(huì)吸收射頻的能量，由低能態(tài)躍遷到高能態(tài)（核自旋發(fā)生反轉(zhuǎn)）。,要滿足核磁共振條件，可通過二種方法來實(shí)現(xiàn)： 掃頻 固定磁場(chǎng)強(qiáng)度，改變射電頻率對(duì)樣品掃描 掃場(chǎng) 固定射電頻率，改變磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)樣品掃描 實(shí)際上多用后者。 對(duì)于1H 核，不同的頻率對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度： 射頻（MHZ） 磁場(chǎng)強(qiáng)度（特斯拉） 60 1.

4、4092 100 2.3500 200 4.7000 300 7.1000 500 11.7500,飽和與弛豫 飽和： 在外磁場(chǎng)作用下，1H 傾向于與外磁場(chǎng)相同取向的排列。處于低能態(tài)的核數(shù)目多，由于能級(jí)差很小，只占微弱的優(yōu)勢(shì)。 1H-NMR的訊號(hào)依靠這些微弱過剩，低能態(tài)核吸收電磁輻射躍遷到高能級(jí)而產(chǎn)生信號(hào)。 如果高能態(tài)核無法返回到低能態(tài)，那末隨著躍遷的不斷進(jìn)行，這種微弱的優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步減弱直至消失，處于低能態(tài)的1H核數(shù)目與處于高能態(tài)1H核數(shù)目相等，與此同步，NMR的訊號(hào)也會(huì)逐漸減弱直至最后消失。上述這種現(xiàn)象稱為飽和。,核弛豫：1H 核可以通過非輻射的方式從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài)。 只有當(dāng)激發(fā)和輻射的

5、幾率相等時(shí)，才能維持Boltzmann分布，不會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，可以連續(xù)觀測(cè)到光譜信號(hào)。,N+- 低能態(tài)的核數(shù) N- - 高能態(tài)的核數(shù) k - Boltzmann 常數(shù) T - 絕對(duì)溫度,B0越大， N-/N+越大，即低能態(tài)的核數(shù)越多。,弛豫方式： 1、自旋晶格弛豫（縱向弛豫）： 反映了體系和環(huán)境的能量交換?！熬Ц瘛狈褐浮碍h(huán)境”。高能態(tài)的自旋核將能量轉(zhuǎn)移至周圍的分子(固體的晶格、液體中同類分子或溶劑分子)而轉(zhuǎn)變?yōu)闊徇\(yùn)動(dòng)，結(jié)果是高能態(tài)的核數(shù)目有所下降。 2、自旋自旋弛豫（橫向弛豫）： 反映核磁矩之間的相互作用。高能態(tài)的自旋核把能量轉(zhuǎn)移給同類低能態(tài)的自旋核，結(jié)果是各自旋態(tài)的核數(shù)目不變，總能量不變。,

6、二、核磁共振儀 磁體：永久磁體、電磁體 (低頻譜儀) 超導(dǎo)磁體（高頻譜儀） 射頻頻率：60，80，100，300，400，600MHz 射頻源：連續(xù)波波譜儀，脈沖傅立葉變換波譜儀,脈沖傅立葉變換核磁共振儀 固定磁場(chǎng)：超導(dǎo)磁體（含鈮合金在液氮溫度下 的超導(dǎo)性質(zhì)。 脈沖方波 (強(qiáng)而短的頻帶，一個(gè)脈沖中同時(shí) 包含了一定范圍的各種射頻的電磁波) 可將樣品中所有的核激發(fā)。 自由感應(yīng)衰減信號(hào)（FID信號(hào)） 經(jīng)傅立葉變換得到NMR圖譜。,在核磁共振實(shí)驗(yàn)中，由于原子核所處的電子環(huán)境 不同，而具有不同的共振頻率。 NMR信號(hào)包含許多共振頻率的復(fù)合信號(hào),分析困難。 傅立葉轉(zhuǎn)換(FT)：將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)。

7、在頻域信號(hào)的圖譜中,峰高包含原子核數(shù)目的信息, 位置則揭示原子核周圍電子環(huán)境的信息。,在PFT-NMR中，增設(shè)脈沖程序控制器和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。 脈沖發(fā)射時(shí)，待測(cè)核同時(shí)被激發(fā)，脈沖終止時(shí)，啟動(dòng)接收系統(tǒng)，被激發(fā)的核通過弛豫過程返回。 有很強(qiáng)的累加信號(hào)的能力，信噪比高（600：1），靈敏度高，分辨率好（0.45Hz)。,3.1 化學(xué)位移的定義： 氫核由于在分子中的化學(xué)環(huán)境不同而在不同共振磁場(chǎng)強(qiáng)度下顯示吸收峰，稱為化學(xué)位移。,三、 氫的化學(xué)位移,3.2 化學(xué)位移的由來 ： 核外電子的屏蔽效應(yīng) 在外加磁場(chǎng)作用下，由于核外電子在垂直于外加磁場(chǎng)的平面繞核旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生與外加磁場(chǎng)方向相反的感生磁場(chǎng)B。,H

8、核的實(shí)際感受到的磁場(chǎng)強(qiáng)度為：,核外電子云密度高，屏蔽作用大(值大)，核的 共振吸收向高場(chǎng)（或低頻）移動(dòng)，化學(xué)位移減小。 核外電子云密度低，屏蔽作用小(值小) ，核的 共振吸收向低場(chǎng)（或高頻）移動(dòng)，化學(xué)位移增大。,3.3 化學(xué)位移的表示方法：,化學(xué)位移的差別很小，精確測(cè)量十分困難，并因儀器不同（Bo）而不同，現(xiàn)采用相對(duì)數(shù)值。 規(guī)定：以四甲基硅（TMS）為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其化學(xué)位移為零， 根據(jù)其它吸收峰與零點(diǎn)的相對(duì)距離來確定化學(xué)位移值。,單位：ppm,儀器的射頻頻率,選用TMS(四甲基硅烷)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的原因? (1)屏蔽效應(yīng)強(qiáng)，共振信號(hào)在高場(chǎng)區(qū),絕大多數(shù)吸收峰 均出現(xiàn)在它的左邊。 (2)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，是一

9、個(gè)單峰。 (3)容易回收(b.p低)，與樣品不反應(yīng)、不締合。,化學(xué)位移用表示，以前也用表示， 與的關(guān)系為： = 10 - ,例：在60MHz的儀器上，測(cè)得CHCl3與TMS間吸收頻率之差為437Hz，則CHCl3中1H的化學(xué)位移為：,3.4 核磁共振波譜的測(cè)定,樣品：純度高，固體樣品和粘度大的 液體樣品必須溶解。 溶劑：氘代試劑。 標(biāo)準(zhǔn)：四甲基硅烷（內(nèi)標(biāo)法，外標(biāo)法） 記錄紙：,化學(xué)位移 偶合常數(shù) 積分高度,3.5 NMR譜的結(jié)構(gòu)信息化學(xué)位移 積分高度 偶合常數(shù), 氘代溶劑的干擾峰,CDCl3 7.27(s) CD3CN 2.0 CD3OD 3.3（5）, 4.5(OH) CD3COCD3 2.

10、1（5） , 2.7(水) CD3SOCD3 2.5 （5）, 3.1(水) D2O 4.7(s) C6D6 7.3(s),積分曲線 (integration line),甲基與苯環(huán)質(zhì)子的積分曲線高度比為 3：2,圖3-5 乙醚CH3CH2OCH2CH3 的氫核磁共振譜,拉電子基團(tuán)：去屏蔽效應(yīng)，化學(xué)位移增大 推電子基團(tuán)：屏蔽效應(yīng)，化學(xué)位移減小,4.1 誘導(dǎo)效應(yīng)： YH中Y的電負(fù)性越大，1H周圍電子云密度越低， 屏蔽效應(yīng)越小，越靠近低場(chǎng)出峰，值越大。,試比較下面化合物分子中 Ha Hb Hc 值的大小。,b a c,4.2 共軛效應(yīng),供電子共軛效應(yīng)，苯環(huán)電子云密度增大。 氫核電子云密度增大，屏蔽

11、作用增大，向高場(chǎng)移動(dòng)，值減小。,各向異性效應(yīng)：氫核與某功能基因空間位置不同，受到屏蔽作用不同，導(dǎo)致其化學(xué)位移不同。 原因：在外磁場(chǎng)的作用下，由電子構(gòu)成的化學(xué)鍵會(huì)產(chǎn)生一個(gè)各向異性的附加磁場(chǎng),使得某些位置的核受到屏蔽,而另一些位置上的核則為去屏蔽。,4.3 化學(xué)鍵的各向異性效應(yīng),例如： CH3CH3 CH2=CH2 HCCH (ppm): 0.86 5.25 1.80,化學(xué)鍵的各向異性，導(dǎo)致與其相連的氫核的化學(xué)位移不同。,sp雜化碳原子上的質(zhì)子：叁鍵碳,碳碳叁鍵:直線構(gòu)型，電子云呈 圓筒型分布，形成環(huán)電流，產(chǎn)生 的感應(yīng)磁場(chǎng)與外加磁場(chǎng)方向相反。 H質(zhì)子處于屏蔽區(qū)，屏蔽效應(yīng)強(qiáng)， 共振信號(hào)移向高場(chǎng)， 減

12、小。 = 1.83 H-CC-H: 1.8,：屏蔽區(qū)；：去屏蔽區(qū),苯：7.27； 乙烯：5.25；醛氫：910,18輪烯,對(duì)番烷,sp3雜化原子上的質(zhì)子：單鍵C-C單鍵的電子產(chǎn)生的各向異性較小。,Van der Waals效應(yīng) 兩核靠得很近時(shí)，帶負(fù)電荷的核外電子云就會(huì)相互 排斥，使核裸露，屏蔽減小，增大。 靠近的基團(tuán)越大，該效應(yīng)越明顯。,4.3.2 Van der Waals效應(yīng),隨樣品濃度的增加，締合程度增大，分子間氫鍵 增強(qiáng)，羥基氫值增大。,4.3.3 氫鍵的影響 氫鍵的形成 降低了核外電子云密度，有去屏蔽效應(yīng)， 使質(zhì)子的值顯著增大。值會(huì)在很寬的范圍內(nèi)變化。,PhOH中酚羥基H的化學(xué)位移與

13、濃度的關(guān)系：,分子間氫鍵：受環(huán)境影響較大，樣品濃度、溫度影響 氫鍵質(zhì)子的化學(xué)位移。 分子內(nèi)氫鍵：化學(xué)位移與溶液濃度無關(guān)，取決于分子 本身結(jié)構(gòu)。,重氫環(huán)己烷C6D11H 的低溫1H-NMR譜,4.3.4 溫度的影響 溫度可能引起化合物分子結(jié)構(gòu)的變化. 如環(huán)烷烴的構(gòu)型翻轉(zhuǎn)受阻。,4.3.5 溶劑效應(yīng) 溶劑不同使化學(xué)位移改變的效應(yīng)。 原因：溶劑與化合物發(fā)生相互作用。 如形成氫鍵、瞬時(shí)配合物等。 一般化合物在CCl4和CD3Cl中NMR譜重現(xiàn)性好。 在苯中溶劑效應(yīng)則較大。,在氯仿與苯中測(cè)定的化學(xué)位移差值(CDCl3-C6H6)對(duì)環(huán)己酮羰基鄰位的直立氫或直立甲基為正值(屏蔽)，而對(duì)鄰位平伏氫或甲基氫則為

14、很小的正值或負(fù)值(去屏蔽)。,苯的溶劑效應(yīng): 1、苯對(duì)環(huán)己酮衍生物1H-NMR譜的影響,2、苯對(duì)二甲基甲酰胺1H-NMR譜的影響,由于共軛效應(yīng)，賦予N-CO 鍵以部分雙鍵性質(zhì)，氮上兩個(gè)甲基是不等價(jià)的。,在苯中，苯與二甲基甲酰胺形成復(fù)合物，苯環(huán)較多地靠近帶正電荷的氮而遠(yuǎn)離帶負(fù)電荷的氧，使-甲基受到苯環(huán)的屏蔽，所以向高場(chǎng)位移。,在CDCl3-C6D6混合溶劑中，隨著苯溶劑的增加，-甲基的化學(xué)位移逐漸移向高場(chǎng)，最后越過-甲基。,飽和碳原子上的質(zhì)子的 d 值：叔碳 仲碳 伯碳 與H相連的碳上有電負(fù)性大的原子或吸電子基團(tuán)（N, O, X, NO2, CO等）， d 值變大。電負(fù)性越大，吸電子能力越強(qiáng)，

15、d 值越大。 d 值：芳?xì)?烯氫 烷氫,有機(jī)化合物中質(zhì)子化學(xué)位移規(guī)律：,5.1 飽和碳上質(zhì)子的化學(xué)位移,甲基 甲基的化學(xué)位移在0.74ppm之間。,亞甲基（CH2)和次甲基(CH)：1-2ppm Shoolery 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算： ：-CH = 0.23 + Ci 0.23是甲烷的化學(xué)位移值，Ci是與次甲基（亞甲基）相連的取代基的影響參數(shù)（P75，表3.1）。,例：BrCH2Cl Br: 2.33; Cl: 2.53 = 0.23 + 2.33 + 2.53 = 5.09ppm(實(shí)測(cè)：5.16ppm),5.2 不飽和碳上質(zhì)子的化學(xué)位移,炔氫 叁鍵的各向異性屏蔽作用，使炔氫的化學(xué)位移出現(xiàn)在1.6 3.

16、4ppm范圍內(nèi).,烯氫（4.5-7ppm） 烯氫的化學(xué)位移可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： = 5.25 + Z同 + Z順 + Z反 5.25是乙烯的化學(xué)位移值，Z是取代基對(duì)烯氫化學(xué)位移的影響參數(shù)（P82，表3.4）。,影響規(guī)律：同碳取代基都使化學(xué)位移增大 順反,5.3 芳環(huán)氫的化學(xué)位移值 苯的化學(xué)位移7.30ppm。 當(dāng)苯環(huán)上的氫被取代后，苯環(huán)的鄰、間、對(duì)位的 電子云密度發(fā)生變化，化學(xué)位移向高場(chǎng)或低場(chǎng)移動(dòng)。 芳環(huán)氫的化學(xué)位移可按下式進(jìn)行計(jì)算： = 7.30 -Si 7.30是苯的化學(xué)位移， Si為取代基對(duì)芳環(huán)氫的影響參數(shù)（P83，表3.5）。,雜環(huán)芳?xì)涞牡幕瘜W(xué)位移值雜環(huán)芳?xì)涞幕瘜W(xué)位移受溶劑的影響較大

17、。一般位的雜芳?xì)涞奈辗逶谳^低場(chǎng),5.4 活潑氫 常見的活潑氫：-OH，-NH2，-SH。 在溶劑中活潑氫交換速度較快，濃度、溫度、溶劑對(duì)值影響較大。 高溫使OH、NH等氫鍵程度降低, 值減小。 識(shí)別活潑氫可采用重水交換。,六 自旋偶合和自旋裂分,自旋-自旋偶合 自旋核與自旋核之間的相互作用 偶合的結(jié)果 造成譜線增多，稱之裂分 偶合的程度 用偶合常數(shù)（J）表示，單位: Hz,自旋-自旋偶合機(jī)理,（n+1）規(guī)律,核的等價(jià)性,自旋-自旋偶合機(jī)理,由自旋核在B0中產(chǎn)生的局部磁場(chǎng)分析,例如 Cl2CH-CH2Cl,-CH2CH3,（n+1）規(guī)律,一組等價(jià)質(zhì)子鄰近有 n 個(gè)等價(jià)質(zhì)子，則該組質(zhì)子被裂分為

18、n + 1 重峰。 如：CH3CH2CH 3 6 + 1 = 7 重峰 CH3CH2CH 3 2 + 1 = 3 重峰,裂分峰的強(qiáng)度比 (a + b)n 展開后各項(xiàng)的系數(shù)比,向心規(guī)則： 在實(shí)際譜圖中互相偶合的二組峰強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)內(nèi)側(cè)高、 外側(cè)低的情況，稱為向心規(guī)則。 利用向心規(guī)則，可以找出NMR譜中相互偶合的峰。 化學(xué)位移值( ppm)：中心(重心),偶合常數(shù)值(J)：單位：Hz 相鄰兩裂分峰之間的距離。 偶合常數(shù)J反映的是兩個(gè)核之間作用的強(qiáng)弱, 與儀器 的工作頻率無關(guān),與化合物的分子結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。,(N+1)規(guī)律是一種近似處理 要求相互偶合核的化學(xué)位移差值vJ（6J）,一組等價(jià)質(zhì)子鄰近有兩組等價(jià)

19、質(zhì)子(分別為n 和 m 個(gè)), 則該組質(zhì)子最多被裂分為 (n + 1)(m + 1) 重峰。 CH3CH2CH2OH (3+1) (2+1) = 12重峰,例 分子式C8H12O4，1HNMR譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu),不飽和度（UN）=（n+1）+ a/2 - b/2 n ：4價(jià)原子數(shù)目 a ：3價(jià)原子數(shù)目 b ：1價(jià)原子數(shù)目 2價(jià)原子數(shù)目不影響不飽和度,UN=3 3組峰峰高比=： 單 4 3,包括化學(xué)等價(jià)和磁等價(jià) 化學(xué)等價(jià)：化學(xué)環(huán)境完全相同，化學(xué)位移相等， 僅出現(xiàn)一組NMR 信號(hào)。 化學(xué)等價(jià)與否，是決定NMR譜圖復(fù)雜程度的重要因素。,例1：CH3-O-CH3 一組NMR 信號(hào) 例2：CH3-CH2

20、-Br 二組NMR信號(hào) 例3：(CH3)2CHCH(CH3)2 二組NMR 信號(hào) 例4：CH3-CH2COO-CH3 三組NMR 信號(hào),化學(xué)等價(jià)有快速旋轉(zhuǎn)(翻轉(zhuǎn))化學(xué)等價(jià)和對(duì)稱化學(xué)等價(jià)。,核的等價(jià)性,鍵的快速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的化學(xué)等價(jià)：,對(duì)稱性化學(xué)等價(jià)：分子構(gòu)型中存在對(duì)稱性（點(diǎn)、線、面），通過對(duì)稱操作，可以互換位置的質(zhì)子。,對(duì)稱操作,對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn) 其他對(duì)稱操作 （如對(duì)稱面）,等位質(zhì)子,化學(xué)等價(jià)質(zhì)子,對(duì)映異位質(zhì)子,非手性環(huán)境為化學(xué)等價(jià) 手性環(huán)境為化學(xué)不等價(jià),在非手性溶劑中化學(xué)等價(jià)， 在手性環(huán)境中非化學(xué)等價(jià)。,不能通過對(duì)稱操作或快速機(jī)制（構(gòu)象轉(zhuǎn)換）互換的質(zhì)子是化學(xué)不等價(jià)的。,與手性碳原子（其它三個(gè)基團(tuán)不同）

21、相連的 CH2 上的兩個(gè)質(zhì)子是化學(xué)不等價(jià)的。,*,*,磁等價(jià)： 分子中某組核化學(xué)環(huán)境相同，對(duì)組外任一核的偶合相等，只表現(xiàn)出一種偶合常數(shù)，則這組核稱為磁等價(jià)核。,磁全同的核：既化學(xué)等價(jià)又磁等價(jià)的核。,例如：化學(xué)等價(jià)，磁等價(jià) (鍵的快速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致),化學(xué)等價(jià)，磁不等價(jià),Ha Hb a a,b b a a,b b,化學(xué)不等價(jià)，磁不等價(jià):,a b c, a(a),b(b), c a(a),b(b),化學(xué)等價(jià)質(zhì)子與化學(xué)不等價(jià)質(zhì)子的判斷,A,b,c,d等位質(zhì)子，e,f,g 對(duì)映異位質(zhì)子，h,I,j,k,l不等價(jià)，,七、偶合常數(shù)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,偶合常數(shù)的大小和兩核在分子中相隔化學(xué)鍵的數(shù)目密切相關(guān)。 偶合常數(shù)

22、隨化學(xué)鍵數(shù)目的增加而迅速下降，因自旋偶合是通過成鍵電子傳遞的。 兩個(gè)氫核相距四根鍵以上即難以存在偶合作用。 譜線分裂的裂距反映偶合常數(shù)J的大小，確切地說，反映了J的絕對(duì)值。J是有正負(fù)號(hào)的，但在常見的譜圖中往往不能確定它的符號(hào)。,質(zhì)子與質(zhì)子(1H，1H)之間的偶合 通過兩個(gè)鍵之間的偶合 -同碳質(zhì)子間的偶合 通過三個(gè)鍵之間的偶合 -鄰碳質(zhì)子間的偶合 大于三鍵之間的偶合-遠(yuǎn)程偶合 其他核(19F, 31P, 13C, 2H, 14N)與H的偶合。,同碳質(zhì)子間的偶合（2J 或J同）,HaCHb, 用2J 或J同表示。變化范圍大。 例如, 鍵角（ ）的影響： 角增大，2J 減小,影響2J 的因素, 取代

23、基電負(fù)性的影響：,取代基電負(fù)性增大，2J 值增大。,2J 應(yīng)用實(shí)例,例1 解釋4-氧雜環(huán)戊酮衍生物的1HNMR譜 Jcf = Jbf =Jcb =8.5Hz, Jed = 16.5Hz,Jbc =18Hz, Jcf =5.5Hz, Jbf =9Hz, Jed = 16.5Hz,鄰碳質(zhì)子間的偶合,HaCCHb , 用3J 或J鄰表示, 飽和型化合物,3J 與兩面夾角的關(guān)系,Karplus方程:,3J = J 0 cos2 0.28 (0o 90o) 3J = J 180 cos2 0.28 (90o 180o) (J 0 8 9Hz, J 180 11 12Hz),例如 乙醇,= 60o Jab

24、 = 2 4Hz， = 90o Jab = 0Hz = 120o Jab = 3Hz， = 180o Jab = 11 12Hz 快速旋轉(zhuǎn)的鍵，3J 6 8Hz,環(huán)己烷:,2Jae = 2Jae 12Hz 3Jaa（180o ） 812Hz， 10 Hz 3Jae（60o） 26Hz 4 Hz,用于確定六元環(huán)中CH3為a或e鍵（實(shí)測(cè)17Hz）,3Jaa 10 Hz 3Jae 4Hz,用于判斷烯烴取代基的位置,烯 烴,環(huán)烯中烯氫的偶合常數(shù)與環(huán)的大小有關(guān)。,例 C10H10O的1HNMR譜如下, 推導(dǎo)其結(jié)構(gòu),峰: 3組，6：1：3,UN=10+1-10/2=6 含1苯環(huán)，2雙鍵（C=C，C=O）

25、峰: 3組，6：1：3 2.3ppm: COCH3,高場(chǎng)（計(jì)算）：6.67ppm,Jo 6 8Hz Jm 1 2Hz Jp 01Hz,芳環(huán)上芳?xì)涞呐己?例 C11H12O5的1HNMR譜如下，推導(dǎo)其結(jié)構(gòu),UN=11+1-6=6 3.65ppm(s, 3H): OCH3 3.3ppm(t,2H), 2.7ppm (t,2H): -CH2-CH2- （m，3H）：三取代苯環(huán) 9.0(s,1H) ，可重水交換: 酚羥基 11.2(s,1H)，可重水交換: 酚羥基 2個(gè)羰基：在-CH2-CH2- 兩端 因此苯環(huán)取代基為： 2個(gè)羥基，1個(gè)COCH2CH2COOCH3 取代基位置由偶合情況確定。,C11H12O5的1HNMR譜的部分展開圖,通過計(jì)算得出具體結(jié)構(gòu),單峰 s : singlet （單譜線） 雙峰 d : doublet （雙譜線） 三重峰 t : triplet （三譜線） 四重峰 q : quartet （四重線） 多重峰 m : multiplet （多重譜線） 雙二重峰 dd : doublet of double