自旋耦合 PPT课件
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第3节自旋偶合与自旋裂分PPT课件
R1 C
Ha C
Hb
R2
反式 (trans)
R1 C
R2 C
Hb
Ha
顺式 (cis)
3Jab=14-18Hz 3Jab=10-14Hz
（3）远程偶合
指间隔3个键以上的质子之间的偶合， J≈0，一般可以 忽略不计。不饱和化合物中π系统，如烯丙基、高烯丙基以
及芳环系统中，因电子流动性大，故即使超过了三个单键
3. 简化谱图的方法 （1）采用高场强仪器 60MHz
H H C C
H CN
100MHz
220MHz
HC
HB
HA
（2）去偶法
第二射频场 H2
υ2
Xn（共振）
AmXn系统
消除了Xn对的Am偶合
H b H a H c
H b C C C B r H b H a H c
照射 Ha
照射 Hb
（3）位移试剂 稀土元素的离子与孤对电子配位后，相邻元素上质子的
Ha裂分峰:(3+1)(2+1)=12 实际Ha裂分峰:(5+1)=6 强度比近似为：1:5:10:10:5:1
例1：
CH3—O—CH2—CH3
裂分峰数目： 1
43
强 度 比：
1:3:3:1 1:2:1
例2：
CH3——CH2————CH3
裂分峰数目：
7
3
强 度 比： 1:6:15:20:15:6:1 1:2:1
数目，即
δ为4.1的四重峰1H数
14 4.3 4.0 15.0
δ为2.5的单峰1H数 δ为1.3的三重峰1H数
14 4.2 4.0 15.0
14 6.5 6.0 15.0
《NMRJ自旋耦合》课件
际操作
实验设备与材料
01
核磁共振成像仪
用于检测样品中的原子核自旋磁矩 。
射频脉冲发生器
用于产生射频脉冲，以操纵原子核 自旋。
03
02
样品
需要被检测的物质，通常为液体或 固体。
接收器
用于检测射频信号，并将信号转换 为可观察的图像。
04
实验步骤与操作
安装样品
将样品放入核磁共振成像仪的 样品管中。
NMRI自旋耦合技术也被用于研究超导材料的电子结构和磁性质。通过测量自旋耦合参数的变化，可以深入了解 超导材料的物理性质和机制。
在化学领域的应用
有机化合物结构鉴定
自旋耦合技术广泛应用于有机化合物的结构鉴定。通过测量不同自旋核之间的耦合常数，可以推断出 分子中化学键的类型和连接方式，从而确定化合物的结构。
特性
具有高灵敏度、高分辨率和高信噪比 等优点，广泛应用于生物医学、化学 和物理学等领域。
NMRI自旋耦合的重要性
生物医学应用
用于研究生物分子结构和功能， 如蛋白质、核酸和细胞等，有助 于深入了解生命过程和疾病机制 。
化学研究
用于研究分子结构和化学反应机 理，有助于设计新药物和催化剂 ，优化化学合成路线。
要点二
结果分析
根据实验结果，分析样品的性质和结构，并得出结论。
THANKS
感谢观看
《nmrj自旋耦合》ppt课件
contents
目录
• NMRI自旋耦合基本概念 • NMRI自旋耦合的应用 • NMRI自旋耦合的研究进展 • NMRI自旋耦合的实际操作
01
NMRI自旋耦合基本概念
定义与特性
定义
NMRI自旋耦合是指不同自旋体系之 间的相互作用，通过磁场和射频场实 现信息传递和检测。
实验设备与材料
01
核磁共振成像仪
用于检测样品中的原子核自旋磁矩 。
射频脉冲发生器
用于产生射频脉冲，以操纵原子核 自旋。
03
02
样品
需要被检测的物质，通常为液体或 固体。
接收器
用于检测射频信号，并将信号转换 为可观察的图像。
04
实验步骤与操作
安装样品
将样品放入核磁共振成像仪的 样品管中。
NMRI自旋耦合技术也被用于研究超导材料的电子结构和磁性质。通过测量自旋耦合参数的变化，可以深入了解 超导材料的物理性质和机制。
在化学领域的应用
有机化合物结构鉴定
自旋耦合技术广泛应用于有机化合物的结构鉴定。通过测量不同自旋核之间的耦合常数，可以推断出 分子中化学键的类型和连接方式，从而确定化合物的结构。
特性
具有高灵敏度、高分辨率和高信噪比 等优点，广泛应用于生物医学、化学 和物理学等领域。
NMRI自旋耦合的重要性
生物医学应用
用于研究生物分子结构和功能， 如蛋白质、核酸和细胞等，有助 于深入了解生命过程和疾病机制 。
化学研究
用于研究分子结构和化学反应机 理，有助于设计新药物和催化剂 ，优化化学合成路线。
要点二
结果分析
根据实验结果，分析样品的性质和结构，并得出结论。
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目录
• NMRI自旋耦合基本概念 • NMRI自旋耦合的应用 • NMRI自旋耦合的研究进展 • NMRI自旋耦合的实际操作
01
NMRI自旋耦合基本概念
定义与特性
定义
NMRI自旋耦合是指不同自旋体系之 间的相互作用，通过磁场和射频场实 现信息传递和检测。
3、3自旋耦合与耦合常数
C.芳环上氢的偶合：包括邻位、间位、 对位三种偶合，都为正值，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位较大， 间位次之，对位很小。
a.饱和型
1、二面角的影响：Karplus公式
例如：乙酰杜鹃素 JAX=4Hz,JBX=11Hz HB: 直立键（1800 ） HA： 平伏键（ 600 ）
2、取代基电负性影响
电负性升高，J邻下降，自由旋转化合物影响不大，固定 构象化合物与取代基的方向有关p123
（J同，2J，JH—C—H）： 一般为负值，数值与结构有关。大多数sp3杂化氢
为 -10~-15 赫 ， sp2 杂 化 为 +2~-2 赫 ， 环 丙 烷 类 为 3~-9。 A。电负性取代基影响：电负性增加，α氢J同增加， β氢J同降低。 B。邻位π键的影响（C=C、C=O等）：使J同减小。 C。∠HCH键角的影响：
A。电负性取代基影响 p121
B。邻位π键的影响
（C=C、C=O等）：使J同减小
C。 ∠HCH键角的影响
3.4.2邻位偶合常数 （J邻，3J，JH—C—C—H）： 一般为正值，自由旋转：~7赫，固 定构象：0-18赫
a.饱和型
b.烯型：J反>J顺，J顺：6-14Hz，J反：18Hz
取代基电负性增加，偶合常数变小。
多重峰的峰间距：偶合常数（J 单 位 Hz），用来衡量偶合作用的大小。
偶合常数的表示 JAB
3.3.2、峰裂分数与峰面积
1. 峰裂分
a）、n+1 规律----------峰裂分数： 相邻碳原子上的 n个质子数，使其裂分为n+1重峰；
n+1 规律可形象表述如下：
以Hd为观察核： 1）Jad≠Jbd≠Jcd 则Hd核共振峰的数目为： Nd=（na+1）(nb+1)(nc+1) 2)Jad≈Jbd≈Jcd，从外表上看： Nd=（na+nb+nc）+1。 3）Jad=Jbd=Jcd，则Nd=（na+nb+nc）+1。
a.饱和型
1、二面角的影响：Karplus公式
例如：乙酰杜鹃素 JAX=4Hz,JBX=11Hz HB: 直立键（1800 ） HA： 平伏键（ 600 ）
2、取代基电负性影响
电负性升高，J邻下降，自由旋转化合物影响不大，固定 构象化合物与取代基的方向有关p123
（J同，2J，JH—C—H）： 一般为负值，数值与结构有关。大多数sp3杂化氢
为 -10~-15 赫 ， sp2 杂 化 为 +2~-2 赫 ， 环 丙 烷 类 为 3~-9。 A。电负性取代基影响：电负性增加，α氢J同增加， β氢J同降低。 B。邻位π键的影响（C=C、C=O等）：使J同减小。 C。∠HCH键角的影响：
A。电负性取代基影响 p121
B。邻位π键的影响
（C=C、C=O等）：使J同减小
C。 ∠HCH键角的影响
3.4.2邻位偶合常数 （J邻，3J，JH—C—C—H）： 一般为正值，自由旋转：~7赫，固 定构象：0-18赫
a.饱和型
b.烯型：J反>J顺，J顺：6-14Hz，J反：18Hz
取代基电负性增加，偶合常数变小。
多重峰的峰间距：偶合常数（J 单 位 Hz），用来衡量偶合作用的大小。
偶合常数的表示 JAB
3.3.2、峰裂分数与峰面积
1. 峰裂分
a）、n+1 规律----------峰裂分数： 相邻碳原子上的 n个质子数，使其裂分为n+1重峰；
n+1 规律可形象表述如下：
以Hd为观察核： 1）Jad≠Jbd≠Jcd 则Hd核共振峰的数目为： Nd=（na+1）(nb+1)(nc+1) 2)Jad≈Jbd≈Jcd，从外表上看： Nd=（na+nb+nc）+1。 3）Jad=Jbd=Jcd，则Nd=（na+nb+nc）+1。
第三章 核磁共振氢谱4-自旋系统与解析PPT课件
.
Δν/J 值较大时，用不连续的大写英文字母
A、M、X表示
Δν/J 值较小时，用连续的大写英文字母
A、B、C表示
A、M、X，以及A、B、C之间
化学不等价，磁不等价
A与A 化学等价，磁不等价。
A2或X2
表示各自为两个磁全同的核。 .
三、二旋系统
AX, AB(>C=CH2,X-CH=CH-Y,C*-CH2-等), A2
HA HB
.
四、三旋系统
A3 AX2 AB2 AMX ABX ABC系统 (X-CH=CH2 ,-CH2-CH< ,三取代苯，二取代吡啶等)
A3 系统：A3 (s 3H)， CH3O-, CH3CO-, CH3-Ar… AX2 系统： A (t 1H) X2 (d 2H)
.
例 CHCl2CH2Cl的1HNMR谱如下，AX2 系统
A
.
a
Ob
C H 2 O CC H 2C H 3
B
化合物 C8H8O2，推断其结构：
3H
1H
2H 2H
.
正确结构为： H3CO
O CH
.
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
3.1 核磁共振的基本原理 3.2 核磁共振仪 3.3 化学位移 3.4 影响化学位移的因素 3.5 各类质子的化学位移 3.6 自旋偶合和自旋裂分 3.7 偶合常数与分子结构的关系 3.8 常见的自旋系统 3.9 简化1H NMR谱的实验方法 3.10 核磁共振氢谱解析及应用
.
3.8 常见的自旋系统
O CH2CH3 HC O CH2CH3
O CH2CH3
.
化合物 C10H12O2，推断结构
Δν/J 值较大时，用不连续的大写英文字母
A、M、X表示
Δν/J 值较小时，用连续的大写英文字母
A、B、C表示
A、M、X，以及A、B、C之间
化学不等价，磁不等价
A与A 化学等价，磁不等价。
A2或X2
表示各自为两个磁全同的核。 .
三、二旋系统
AX, AB(>C=CH2,X-CH=CH-Y,C*-CH2-等), A2
HA HB
.
四、三旋系统
A3 AX2 AB2 AMX ABX ABC系统 (X-CH=CH2 ,-CH2-CH< ,三取代苯，二取代吡啶等)
A3 系统：A3 (s 3H)， CH3O-, CH3CO-, CH3-Ar… AX2 系统： A (t 1H) X2 (d 2H)
.
例 CHCl2CH2Cl的1HNMR谱如下，AX2 系统
A
.
a
Ob
C H 2 O CC H 2C H 3
B
化合物 C8H8O2，推断其结构：
3H
1H
2H 2H
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正确结构为： H3CO
O CH
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
3.1 核磁共振的基本原理 3.2 核磁共振仪 3.3 化学位移 3.4 影响化学位移的因素 3.5 各类质子的化学位移 3.6 自旋偶合和自旋裂分 3.7 偶合常数与分子结构的关系 3.8 常见的自旋系统 3.9 简化1H NMR谱的实验方法 3.10 核磁共振氢谱解析及应用
.
3.8 常见的自旋系统
O CH2CH3 HC O CH2CH3
O CH2CH3
.
化合物 C10H12O2，推断结构
28-2 电子自旋与自旋轨道耦合
磁场在z方向不均匀，载流线圈在z方向受力
E B Fm z z z
结论：原子射线束通过不均匀磁场， 原子磁矩在磁力作用下偏转。
28-2 电子自旋与自旋轨道耦合
第二十八章 原子中的电子
S1
S2
L
z
Q
原子炉
S
s
o
N
L 准直屏 磁铁 t v 1 B L 2 1 2 1 Fm 2 t ( ) z s at 2 me 2me z v 2
E E3 P3 2 E3 P1 2 hc(
22
1
D
1
2
D
)
1
3.44 10 J 2.15 10 eV E 2 B B E B 3p 2 B 22 3.44 10 D D 24 2 9.27 10 3s
-3
1பைடு நூலகம்
3 P3 2 3 P1 2
讨论 1) 四个量子数 • 在氢原子部分 电子的状态用量子数n , l , ml 描述， 相当于3个自由度 • 考虑自旋后， 还有2种可能 相当于还需一个自由度来表征 • 所以，电子的状态应用 n，l，ml，ms 描述 2) 简并态 考虑了自旋后，电子 有简并态2n2种
28-2 电子自旋与自旋轨道耦合
En ,l ,s En ,l Es En ,l B B 对同一状态 n, l (l 0)的能级分离成两条， 且能级差为 E 2 B B
28-2 电子自旋与自旋轨道耦合
第二十八章 原子中的电子
例：试根据钠黄线双线的波长，求钠原子3P1/2 和3P3/2态的能级差，并估算在该能级时价电子 所感受到的磁场。
M B
28-2 电子自旋与自旋轨道耦合
自旋轨道耦合作用
自旋轨道耦合作用1. 介绍自旋轨道耦合作用是一种微观物理现象，它描述了自旋和轨道运动之间的相互作用。
在固体物理和量子力学中，自旋轨道耦合是一个重要的主题，对于理解和探索新的材料性质以及实现量子信息处理具有重要意义。
2. 自旋和轨道运动2.1 自旋自旋是微观粒子的一种固有性质，类似于物体的旋转。
它是标量物理量，常用以描述粒子的角动量。
自旋可以是半整数或整数，例如电子的自旋为1/2，光子的自旋为1。
2.2 轨道运动轨道运动是粒子在电磁场中的运动，它描述了粒子围绕核心的轨道。
轨道运动的量子化由薛定谔方程给出，它解释了电子在原子中的行为。
3. 自旋轨道耦合3.1 定义自旋轨道耦合是指自旋和轨道运动之间的相互作用。
在原子或分子中，自旋和轨道运动的耦合会导致能级结构的变化。
这种相互作用可以通过哈密顿量来描述，其形式通常为自旋-轨道耦合项。
3.2 原理自旋轨道耦合的原理可以通过量子力学中的相应数学形式进行描述。
在原子中，自旋轨道耦合的强度由原子核电荷和电子自旋-轨道耦合的力常数决定。
在晶格中，自旋轨道耦合也受到晶格结构的影响。
3.3 影响自旋轨道耦合对材料性质有着重要影响。
例如，自旋轨道耦合可以导致自旋-轨道分裂，即能级的分裂，从而影响材料的电子结构和导电性质。
此外，自旋轨道耦合还可以影响磁性材料的磁性行为。
4. 自旋轨道耦合的应用自旋轨道耦合在固体物理和量子信息领域有着广泛的应用。
4.1 量子信息处理自旋轨道耦合可以用于实现量子比特之间的交叉耦合和量子门操作，从而实现量子计算和量子通信。
利用自旋轨道耦合的量子比特可以提高计算效率和稳定性。
4.2 自旋电子学自旋轨道耦合还可以用于自旋电子学领域。
通过调控自旋轨道耦合的强度，可以实现自旋输运和操控，从而打开了新型自旋电子学器件的可能性。
4.3 量子材料自旋轨道耦合对于量子材料的研究也具有重要意义。
通过控制自旋轨道耦合的强度和方向，可以实现量子相变和新奇量子相的发现。
HNMR-自旋耦合
如： CH3CH2CH2NO2(3, 6, 3)；
a
17
➢ 裂分峰的相对强度比近似为二项式(a+b)n展开式的系数 （n为相邻磁等价核的个数），各裂分蜂之间的间距相等 且对称分布 。
a
18
19
Hb Ha Hc Hb C C C Br
Hb Ha Hc
Ha裂分为多少重峰？
Ha裂分峰:(3+1)(2+1)=12
个氢核构成伸展的W型时，在空间上很接近，发生远程偶 合，J值一般很小（1-2 Hz）。
a | 核磁共振波谱 | 氢谱 |
62
偶合常数随着环的缩小、环张力的增加而增大
a | 核磁共振波谱 | 氢谱 |
63
(7)其它远程耦合体系
注意：虽然理论上讲有远程耦合，但耦合常数很小时不 会清楚地表现出共振峰的裂分，仅仅显得稍微“胖”一点 。
a
64
5. 质子与其他核的耦合
I ≠0的核，都能与1H发生耦合作用，使吸收峰发生裂分。
(1) D 与1H的耦合 D与质子有较小的耦合常数和较小的电四极矩，JH-H ≈6.5*JH-D 。与质子的耦合符合2n+1 (因为I = 1）规律。
➢ 氘代溶剂 CD3COCD3 (δ2.5, 5重峰a ，J~2Hz) CHD2COCD3 65
饱和链状化合物：
2JF-H= 45~80 Hz，3JF-H= 0~30 Hz，4JF-H= 0~9Hz； 烯烃：
2JF-H= 70~90 Hz， 3JF-H反= 10~50 Hz， 3JF-H顺= –3~20 Hz； 在芳烃：
3JF-H= 6~9 Hz， 4JF-H= 4~8 Hz， 5JF-H = 0~3 Hz。
a
36
a
17
➢ 裂分峰的相对强度比近似为二项式(a+b)n展开式的系数 （n为相邻磁等价核的个数），各裂分蜂之间的间距相等 且对称分布 。
a
18
19
Hb Ha Hc Hb C C C Br
Hb Ha Hc
Ha裂分为多少重峰？
Ha裂分峰:(3+1)(2+1)=12
个氢核构成伸展的W型时，在空间上很接近，发生远程偶 合，J值一般很小（1-2 Hz）。
a | 核磁共振波谱 | 氢谱 |
62
偶合常数随着环的缩小、环张力的增加而增大
a | 核磁共振波谱 | 氢谱 |
63
(7)其它远程耦合体系
注意：虽然理论上讲有远程耦合，但耦合常数很小时不 会清楚地表现出共振峰的裂分，仅仅显得稍微“胖”一点 。
a
64
5. 质子与其他核的耦合
I ≠0的核，都能与1H发生耦合作用，使吸收峰发生裂分。
(1) D 与1H的耦合 D与质子有较小的耦合常数和较小的电四极矩，JH-H ≈6.5*JH-D 。与质子的耦合符合2n+1 (因为I = 1）规律。
➢ 氘代溶剂 CD3COCD3 (δ2.5, 5重峰a ，J~2Hz) CHD2COCD3 65
饱和链状化合物：
2JF-H= 45~80 Hz，3JF-H= 0~30 Hz，4JF-H= 0~9Hz； 烯烃：
2JF-H= 70~90 Hz， 3JF-H反= 10~50 Hz， 3JF-H顺= –3~20 Hz； 在芳烃：
3JF-H= 6~9 Hz， 4JF-H= 4~8 Hz， 5JF-H = 0~3 Hz。
a
36
自旋耦合
其峰面积比为
1:2:1 。
同时，Ha 也会对H b 和Hb’ 产生自旋干扰，由于 它只有两种自旋取向，故只能使后者产生两个面积 比为 1:1 的裂分小峰。
因此此化合物Cl2CH－CH2Cl的NMR谱图为：
___________________________________________
Ha
Hb、Hb’
CH3
Ha
Ha’
Hb
Hb’
NO
2
Cl
Ha
Hb
Cl
Cl
Hc
Ha
Hb
Br
Hb’
Br
Ha’
Ha
CH3
C＝C
Hb
CH3
二. 磁等价核
分子中若有一组自旋核，其化学位移相同， 它们对组外任何一个磁性核的偶合常数都相等， 则这些自旋核称为磁等价核。
例如， CH3－CH2－Cl 中，－CH3 的三个H 核是 磁等价的，－CH2 的两个H 核是磁等价的。
叫自旋干扰。
4.4.1 自旋偶合产生的原因
自旋偶合是自旋核之间的相互作用，是一种自旋干扰现象。例
如，HF 分子中 F 核与H 核之间的自旋偶合：
19F I＝1/ 2
mF＝＋1/ 2 ，－1/ 2
当mF＝＋1/ 2 时，自旋取向与
无自旋干扰
外磁场平行，会增强外磁场作用，
mF＝＋1/ 2
mF＝－1/ 2
有 F核的 自旋干扰
使H核实受磁场强度增大，故其共 振峰移向低场。
当mF＝－1/ 2 时，自旋取向与 外磁场相反，会减弱外磁场作用，
1 H 核共振峰
使H核实受磁场强度减小，故其共 振峰移向高场。
同样的道理，HF 分子中的 H 核 也会对 F 核 自旋干扰作用，使 19F 核 的共振峰裂 分为二 等强度的峰。
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O HCH
H
C H
H C
H
CH 2 O
H3C CH3 CH2
CH3CH3
~600 Hz B
偶合常数J
(一)自旋耦合与自旋分裂 现 象 ： CH3CH2OH 中 有 三 个 不 同类型的质子,因此有三个 不同位置的吸收峰。
然而,在高分辨 NMR 中,—
CH2和CH3中的质子出现了更 多的峰,这表明它们发生了 分裂。如右图。
自旋耦合
自旋原子核通过成键电子相互作用，引起谱线裂 分。自旋I＝1/2的原子核相互耦合，谱峰裂分为 多重峰。
自旋状态
强度 1 2 1
CH3处磁微环境 增强
不变
减弱
低场
结果
三重峰 强度 1 2 1
高场
自旋状态
几率 CH2处磁微环境
1
增强略多
3
增强略少
3
减弱略少
1
减弱略多 低场
（n+1）规律
结果 四重峰 强度 1 3 3 1
例如， H-C-C-H 3J=5~9Hz 3J的大小与2个质子之间的夹角有关
(Karplus公式) 3J=A+BcosΦ+Ccos2Φ
(A=7 B=-1 C=5)
H Φ C
J0 cos2 - 0.28
( = 00~ 900 )
J=
C
J180 cos2 - 0.28 ( = 900 ~ 1800 )
必须考虑耦合
几个例子： 1) ClCH2CH2CH2Cl 峰数及峰面积比分别为,3(1:2:1)-5(1:4:6:4:1) 2) CH3CHBrCH3 峰 数 及 峰 面 积 比 分 别 为 ： 2(1:1)7(1:6:15:20:15:6:1)-2(1:1) 3) CH3CH2OCH3 峰数及峰面积比分别为：3(1:2:1)-4(1:3:3:1)-1
• 6)化学等价:分子中若有一组氢核，它们的化学环 境完全相同，化学位移也严格相等，则这些核称
为化学等价的核。
• 7)磁 等 价:分子中相同种类的核(或相同基团)， 不仅化学位移相同，而且还以相同的偶合常数与 分子中其它的核相偶合，只表现一个偶合常数，
这类核称为磁等同的核
偶合常数 J 自旋-自旋偶合与自旋-自旋裂分
J 的大小表示偶合作用的强弱，它是化合物 结构的属性，不随外磁场的变化而变化。
• 1.同碳偶合
• 指间隔2个单键的质子之间的偶合，即
连在同一个碳上的2个质子之间的偶合。用
2J 表示
H
C HJ = 12-15
H
C=C H J = 0 ~ 3
2.邻碳偶合
指间隔3个单键的质子之间的偶合，即相邻2 个碳上的质子之间的偶合。用 3J 表示
图13.4自旋耦合与自旋分裂
原因：质子自旋产生的局部磁场,可通过成键的价电子 传递给相邻碳原子上的氢,即氢核与氢核之间相互影响, 使各氢核受到的磁场强度发生变化！或者说,在外磁场 中,由于质子有两种自旋不同的取向,因此,与外磁场方 向相同的取向加强磁场的作用,反之,则减弱磁场的作 用。即谱线发生了“分裂”。这种相邻的质子之间相 互干扰的现象称之为自旋-自旋耦合。该种耦合使原有 的谱线发生分裂的现象称之为自旋-自旋分裂。
•2、耦合体系：
•双重峰：相邻的碳上只有一个H
•三重峰：相邻碳上有二个等价H(－CH2－）或 （－CH1－CHx－CH1 ，) •四重峰: 相邻碳上有三个H或－CH2－CHx－CH1 ，) •4-3裂分峰为，-CH2CH3 3、复杂的多重峰：与之相邻有多个碳(≥2)上都有H；情况较复 杂。
孤立体系，H-H无偶合
自旋耦合
化学位移
= 2 ·B0(1-σ)
处于不同化合物中的质子或同一化合物中不同位置的 质子,其共振吸收频率会稍有不同,或者说产生了化学 位移，通过测量或比较质子的化学位移。 化学位移：在一定的辐射频率下,处于不同化学环境 的有机化合物中的质子,产生核磁共振的磁场强度或 共振吸收频率不同的现象,称为化学位移。
自旋-自旋偶合裂分后，两峰之间的距离，即两峰 的频率差： Va- Vb 。 单位:HZ=ppm*仪器的频率
偶合常数与化学键性质有关，与外加磁场强度无关。 数值依赖于偶合氢原子的结构关系。
相隔键数
Jn HX
耦合常数
耦合原子
• 自旋偶合产生峰裂分后，两峰之间的距离 称为偶合常数J。单位： 赫兹Hz，一般不 超过20 Hz
ab CH3CH2Br
偶合:自旋核与自旋核之间的相互作用。自旋-自旋偶合引起的 谱带增多的现象。峰之间的距离为偶合常数.J1, J2, J3, J4.
自旋-自旋偶合裂分后，两峰之间的距离，即两峰的频率差：
Va- Vb 。 单位:HZ
偶合常数与化学键性质有关，与外加磁场强度无关。数值依 赖于偶合氢原子的结构关系。
偶合常数的大小, 表示偶合作用的强弱。它与两个作用核 之间的相对位置、核上的电荷密度、键角、原子序数以及 核的磁旋比等因素有关。
O
CH3Hb与Hc 均不发生偶合
•掌握：1、孤立体系：
•单峰： 相邻碳上无H，或没有与C相连(独立体系)
•
季碳，羰基，O-C-，酯基等孤立体系
高场
对于邻碳磁等价核之间的偶合,其偶合裂分规律如下： 1）一个(组)磁等价质子与相邻碳上的n个磁等价质子
偶合,将产生n+1重峰。如,CH3CH2OH（2+1；3+1；1）
2）一个(组)磁等价质子与相邻碳上的两组质子(分别 为m个和n个质子)偶合,如果该两组碳上的质子性质类 似的,则将产生m+n+1重峰,如CH3CH2CH3；如果性质不类 似,则将产生(m+1)(n+1)重峰,如CH3CH2CH2NO2； 3）裂分峰的强度比符合(a+b)n展开式各项系数之比； 4）一组多重峰的中点,就是该质子的化学位移值 5）磁全同质子之间观察不到自旋偶合分裂,如 ClCH2CH2Cl,只有单重峰。
J180 > J0 烯键邻位氢：顺式（0°）J = 6 ~ 14
反式（180 °）J = 11 ~ 18
相互偶合的两组质子，彼此间作用相同，其偶合常数相同。
ab CH3CH2Br 1）同碳偶合
J ab= Jba
同一碳原子上的化学环境不同的两个氢的偶合。2JH-C-H
CH3 C=C Ha
2J 在 0.5～3 Hz范围内。
2）邻碳偶合
Br
Hb
两个相邻碳上的质子间的偶合。3JH-C-C-H
CH3CH2Br ab
同种相邻氢不发生偶合。
BrCH2CH2Br （一个单峰） 3）远程偶合
间隔四个化学键以上的偶合。通常分子中被键隔开。
a
b
a
b
CH2=CH CH3 4JH-H= 1.5 CH2=CH CH=CH2 5JH-H= 0.7~1.3