一些常见基团质子的化学位移值
特征质子的化学位移
特征质子的化学位移由于不同类型的质子化学位移不同，因此化学位移值对于分辨各类质子是重要的，而确定质子类型对于阐明分子结构是十分有意义的。
下表列出了一些特征质子的化学位移，表中黑体字的H是要研究的质子。
特征质子的化学位移质子的类型化学位移质子的类型化学位移RCH30.9ArOH4.5-4.7（分子内缔合10.5～16)R2CH21.3R3CH1.5R2C=CR—OH15～19（分子内缔合）0.22RCH2OH3.4～4R2C=CH24.5～5.9ROCH33.5～4R2C=CRH5.3RCHO9～10R2C=CR—CH31.7RCOCR2—H2～2.7RC≡CH7～3.5HCR2COOH2～2.6ArCR2—H2.2～3R2CHCOOR2～2.2RCH2F4～4.5RCOOCH33.7～4RCH2Cl3～4RC≡CCOCH32～3RCH2Br3.5～4RNH2或R2NH0.5～5（峰不尖锐，常呈馒头形）RCH2I3.2~4ROH0.5～5.5（温度、溶剂、浓度改变时影响很大）RCONRH或ArCONRH5～9.4[1]烷烃甲烷氢的化学位移值为0.23，其它开链烷烃中，一级质子在高场δ≈9处出现，二级质子移向低场在δ≈1.33处出现，三级质子移向更低场在δ≈1.5处出现。
例如：烷烃CH4CH3—CH3CH3—CH2—CH3(CH3)3CHδ0.230.860.860.911.330.910.861.50甲基峰一般具有比较明显的特征，亚甲基峰和次甲基峰没有明显的特征，而且常呈很复杂的峰形，不易辨认。
当分子中引人其它官能团后，甲基、次甲基及亚甲基的化学位移会发生变化，但其δ值极少超出0.7～4-5这一范围。
环己烷的各向异性屏蔽效应[1]环烷烃能以不同构象形式存在，未被取代的环烷烃处在一确定的构象中时，由于碳碳单键的各向异性屏蔽作用，不同氢的δ值略有差异。
例如，在环己烷的椅型构象中，由于C-I上的平伏（图键氢处于C⑵—C⑶键及C⑸—C⑹键的去屏蔽区，而C-I上的直立键氢不处在去屏蔽区，环己烷的各向异性屏蔽效应）。
有机波谱分析知识点
名词解析发色团(chromophoric groups)：分子结构中含有π电子的基团称为发色团，它们能产生π→π*和n→π*跃迁从而你呢个在紫外可见光范围内吸收。
助色团(auxochrome)：含有非成键n电子的杂原子饱和基团本身不吸收辐射，但当它们与生色团或饱和烃相连时能使该生色团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团，如羟基、胺基和卤素等。
红移(red shift)：由于化合物结构发生改变，如发生共轭作用引入助色团及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。
蓝移(blue shift)：化合物结构改变时，或受溶剂的影响使吸收峰向短波方向移动。
增色效应(hyperchromic effect)：使吸收强度增加的作用。
减色效应(hypochromic effect)：使吸收强度减弱的作用。
吸收带：跃迁类型相同的吸收峰。
指纹区（fingerprint region）：红外光谱上的低频区通常称指纹区。
当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征，反映化合物结构上的细微结构差异。
这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。
指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。
但该区中各种官能团的特征频率不具有鲜明的特征性。
共轭效应(conjugated effect)：又称离域效应，是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变的效应。
诱导效应（Inductive Effects）：一些极性共价键，随着取代基电负性不同，电子云密度发生变化，引起键的振动谱带位移，称为诱导效应。
核磁共振：原子核的磁共振现象，只有当把原子核置于外加磁场中并满足一定外在条件时才能产生。
化学位移：将待测氢核共振峰所在位置与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较，其相对距离称为化学位移。
弛豫:通过无辐射的释放能量的途径核由高能态向低能态的过程。
分子离子：有机质谱分析中，化合物分子失去一个电子形成的离子。
丙酮质子的相对化学位移2.1,这种质子共振吸收处于tms的低场
丙酮质子的相对化学位移2.1,这种质子共振吸收处于tms的低场1. 引言1.1 概述丙酮是一种常见的有机溶剂和化工原料，广泛应用于化学合成、药物制造、涂料和染料等领域。
在有机化学研究中，通过核磁共振（NMR）技术可以对丙酮分子进行分析和表征。
其中，丙酮质子的相对化学位移则是一个重要的参数，可以给出关于丙酮分子结构和其它相关性质的信息。
1.2 文章结构本文将首先概述丙酮质子相对化学位移的背景和意义，然后详细介绍质子共振吸收处于三甲基硅烷（TMS）低场下的解释原理。
接着，我们将探讨影响丙酮质子相对化学位移的因素，并通过实验数据分析来验证这些因素在实际情况中的作用。
最后，我们将讨论丙酮质子相对化学位移与其结构之间可能存在的关系，并展望未来研究在此领域中的重要意义。
1.3 目的本文旨在系统地讲解丙酮质子相对化学位移及其相关内容，并深入分析影响丙酮质子相对化学位移的因素。
通过本文的阐述，读者将能够更好地理解丙酮质子相对化学位移与结构之间的关系，并对该领域的未来研究方向有所了解。
以上就是本文章“1. 引言”部分的详细内容，希望能满足您的需求。
如有任何问题，请随时提问。
2. 正文：2.1 丙酮质子的相对化学位移概述在核磁共振（NMR）光谱中，丙酮的质子信号是一个常见的实验信号。
相对化学位移是指某个原子核在强加外磁场下的共振频率与参考物质（通常为四甲基硅烷，简称TMS）的共振频率之比。
丙酮质子的相对化学位移被测定为2.1，在一般实验条件下，这个数值较为稳定。
2.2 质子共振吸收处于TMS的低场解释TMS作为一个标准参考物质，其H-NMR谱图中包含一个定义为零点的信号。
这个信号被定义为0 ppm （部分百万）。
而丙酮所产生的信号出现在更高场（消化位置），意味着它比TMS更受外界磁场影响。
这种低场位移可以通过电荷环境、溶剂效应以及分子构象等因素来解释。
2.3 影响丙酮质子相对化学位移的因素有多种因素会影响丙酮质子相对化学位移。
第三章 核磁共振氢谱2-化学位移
六、 氢键的影响 • 氢键的形成 降低了核外电子云密度，有去屏蔽效应， 使质子的δ值显著增大。δ值会在很宽的范围内变化。
• 随样品浓度的增加，缔合程度增大，分子间氢键 增强，羟基氢δ值增大。
PhOH中酚羟基H的化学位移与浓度的关系：
浓度 δ/ppm 100% 7.45 20% 6.8 10% 6.4 5% 5.9 2% 4.9 1% 4.35
一、 饱和碳上质子的化学位移 甲基 甲基的化学位移在0.7～4ppm之间。
亚甲基（CH2)和次甲基(CH)：1-2ppm Shoolery经验计算： δ ：-CH< = 0.23 + ∑Ci
0.23是甲烷的化学位移值，Ci是与次甲基（亚甲
基）相连的取代基的影响参数（P95，表3.1）。 例：BrCH2Cl Br: 2.33; Cl: 2.53
-CH 2 -NO
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
各类质子的化学位移值范围
• 有机化合物中质子化学位移规律：
饱和碳原子上的质子的 值：叔碳 > 仲碳 > 伯碳 与H相连的碳上有电负性大的原子或吸电子基团 （N, O, X, NO2, CO等）， 值变大。电负性越 大，吸电子能力越强， 值越大。 值：芳氢 > 烯氢 > 烷氢
吸电子诱导效应：去屏蔽效应，化学位移增大 给电子诱导效应：屏蔽效应，化学位移减小
化合物 δ
CH4 0.23
CH3Cl 3.05
CH2Cl2 5.33
CHCl3 7.27
化合物 电负性 δ
C－CH3 C: 2.5 0.7～1.9
N－CH3 N: 3.0 2.1～3.1
氢的化学位移
张而不弛,文武弗能也;弛而不张,文武弗为也,一
34
张一弛,文武之道也
自旋核的核磁矩可以通过成键电子影响邻近磁核是引起自旋－自旋
偶合的根本原因。磁性核在磁场中有不同的取向，产生不同的局部
磁场，从而加强或减弱外磁场的作用，使其周围的磁核感受到两种
或数种不同强度的磁场的作用，故在两个或数个不同的位置上产生
张而不弛,文武弗能也;弛而不张,文武弗为也,一
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张一弛,文武之道也
杂环芳氢的的化学位移值
杂环芳氢的化学位移受溶剂的影响较大。一般α
位的杂芳氢的吸收峰在较低场
6.30
6.22
7.04
7.75 7.38
O 7.40 N 6.68 H
S 7.29
呋喃
吡咯
噻吩
（CDCl3) （CDCl3) （CDCl3)
B.三键碳上的质子：
C 苯环上的质子:
δ=1.7～3
δ = 6～ 8.5
张而不弛,文武弗能也;弛而不张,文武弗为也,一
13
张一弛,文武之道也
芳环环的上下方为屏蔽区，其它地方为去屏蔽区
张而不弛,文武弗能也;弛而不张,文武弗为也,一
14
张一弛,文武之道也
叁键 ：键轴向为屏蔽区，其它为去屏蔽区。
张而不弛,文武弗能也;弛而不张,文武弗为也,一
去屏蔽效应 ，共振信号移向低场
张而不弛,文武弗能也;弛而不张,文
3
武弗为也,一张一弛,文武之道也
(2). 化学位移的表示方法
化学位移的差别约为百万分之十，精确测量十分 困难，现采用相对数值。以四甲基硅（TMS）为标准 物质，规定：它的化学位移为零，然后，根据其它吸 收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。
氢的化学位移
各向异性效应
芳环 叁键 羰基 双键 单键
在分子中处于某一化学键的不同空间位置上的核受到不同的屏 蔽作用,这种现象称为各向异性效应,这是因为由电子构成的化 学键在外磁场的作用下,产生一个各向异性的附加磁场,使得某 些位置的核受到屏蔽,而另一些位置上的核则为去屏蔽.
磁各向异性效应： A.双键碳上的质子
4.2. 不饱和碳上质子的化学位移 炔氢 叁键的各向异性屏蔽作用，使炔氢的化学位移出现在1.6 –3.4ppm范围内.
烯氢
烯氢的化学位移可用Tobey和Simon等人提出的经验公 式来计算： δ = 5.25 + Z同 + Z顺 + Z反 式中常数5.25是乙烯的化学位移值，Z是同碳、顺式 及反式取代基对烯氢化学位移的影响参数。
对于氢谱，根据偶合质子间相隔化学键的数目可分为 同碳偶合（2J），邻碳偶合（3J）和远程偶合（相隔4 个以上的化学键）。一般通过双数键的偶合常数（2J， 4J等）为负值，通过单数键的偶合常数（3J，5J等）为 正值。
同碳质子的偶合常数（2J，J同）
以2J或J同表示，2J一般为负值，但变化范围较大
屏蔽效应
化学位移的根源
磁场中所有自旋核产生感应磁场，方向与外加磁场相反或相同，使 原子核的实受磁场降低或升高，即屏蔽效应。
H核=HO（1-σ ）
其中H核表示氢核实际所受的磁场，σ为屏蔽常数 分类：顺磁屏蔽，抗磁屏蔽
显然，核外电子云密度越大，屏蔽效应越强，要发
生共振吸收就势必增加外加磁场强度，共振信号将移向
预测化合物中各组氢的裂分情况
5.3 偶合常数
偶合常数(用J表示)也是核磁共振谱的重要数据，它与 化合物的分子结构关系密切。偶合常数的大小与外磁 场强度无关。由于磁核间的偶合作用是通过化学键成 键电子传递的，因而偶合常数的大小主要与互相偶合 的二个磁核间的化学键的数目及影响它们之间电子云 分布的因素（如单键、双键、取代基的电负性、立体 化学等）有关。 偶合常数,单位为赫(Hz)
碳谱提供的信息
e. 分子内部作用 分子内氢键使C=O的δ↑ 的 分子内氢键使
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影响因素
f. γ效应 效应(1,3-效应） 效应） 效应 较大基团对γ-位碳上的氢通过空间有一种挤压作用， 较大基团对 位碳上的氢通过空间有一种挤压作用，使电子 位碳上的氢通过空间有一种挤压作用 云偏向碳原子，使碳化学位移向高场移动，这种效应称为γ-效 云偏向碳原子，使碳化学位移向高场移动，这种效应称为 效 应。
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5、DEPT谱：改变照射氢核的第三脉冲宽度（ θ ） 、 谱 改变照射氢核的第三脉冲宽度（ 图谱 所测定的13C-NMR图谱 特点： 信号呈单峰分别朝上或向下,可 特点：不同类型13C信号呈单峰分别朝上或向下 可 信号呈单峰分别朝上或向下 识别CH3、CH2、CH、C. 识别 、 常用） 脉冲宽度 θ=135°CH3, CH ↑, CH2↓ （常用） ° θ=90°CH ↑, ° θ=45°CH3, CH2 , CH ↑, 季碳不出现 °
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主 要 类 型 碳 核 的 化 学 位 移 值
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取代基位移规律
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常用氘代溶剂的13C-NMR信号的化学位移 信号的化学位移
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习题
分子式： 分子式：C10H10O
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谱学知识介绍
④.常见的二维谱 常见的二维谱
1H-1H
COSY(相互偶合的氢核给出交叉峰 相互偶合的氢核给出交叉峰) 相互偶合的氢核给出交叉峰
a. 碳的杂化方式 δsp3 < δ sp < δ sp2 10-80 60-120 90-200
b. 碳核的电子云密度 电子云密度↑ 电子云密度↑, δ↓ 高场位移
氢的化学位移
化学位移的根源
磁场中所有自旋核产生感应磁场，方向与外加磁场相反或相同，使 原子核的实受磁场降低或升高，即屏蔽效应。
H核=HO（1-σ ）
其中H核表示氢核实际所受的磁场，σ为屏蔽常数 分类：顺磁屏蔽，抗磁屏蔽
显然，核外电子云密度越大，屏蔽效应越强，要发
生共振吸收就势必增加外加磁场强度，共振信号将移向
芳环氢的化学位移值
芳环的各向异性效应使芳环氢受到去屏蔽影响，其化学 位移在较低场。苯的化学位移为δ7.27ppm。当苯环上的 氢被取代后，取代基的诱导作用又会使苯环的邻、间、 对位的电子云密度发生变化，使其化学位移向高场或低 场移动。 芳环氢的化学位移可按下式进行计算； δ = 7.27 +∑Si
9.10
噻吩 吡咯 呋喃 （CDCl3) （CDCl3) （CDCl3)
吡啶 (DMSO)
吲哚 (DMSO)
活泼氢的化学位移值
常见的活泼氢，如-OH、-NH-、-SH、-COOH等基团的质子，在溶 剂中交换很快，并受测定条件如浓度、温度、溶剂的影响，δ值不 固 定在某一数值上，而在一个较宽的范围内变化（表3-9）。活泼氢的 峰形有一定特征，一般而言，酰胺、羧酸类缔合峰为宽峰，醇、酚 类的峰形较钝，氨基，巯基的峰形较尖。用重水交换法可以鉴别出 活泼氢的吸收峰，（加入重水后活泼氢的吸收峰消失）。
4.2. 不饱和碳上质子的化学位移 炔氢 叁键的各向异性屏蔽作用，使炔氢的化学位移出现在1.6 –3.4ppm范围内.
烯氢
烯氢的化学位移可用Tobey和Simon等人提出的经验公 式来计算： δ = 5.25 + Z同 + Z顺 + Z反 式中常数5.25是乙烯的化学位移值，Z是同碳、顺式 及反式取代基对烯氢化学位移的影响参数。