核磁残余质子出峰
核磁共振波谱分析法-质子核磁共振波谱-精品文档64页
11.3.2 自旋-自旋偶合与偶合常数
一、自旋偶合与自旋裂分
每类氢核不总表现 为单峰，有时多重峰。 裂分的原因？ 有什么规律？ 如何表征？ 对结构解析有何作用？
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峰的裂分
峰的裂分原因： 自旋偶合 相邻两个氢核之间的自 旋偶合（自旋干扰）； 偶合常数（J）：多重 峰的峰间距，用来衡量 偶合作用的大小。
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电负性对化学位移的影响
H 3 C B H 3 r C 2 C B H C 3 r (C 2 H ) 2 B H C r 3 (C 2 H ) 3 B H
δ 2 . 6 8 1 . 6 5
1 . 0 4
0 . 9 0
Cl H3CCl H2CCl
δ 3.05
5.33
Cl HCCl
Cl 7..24
常见结构单元化学位移范围
O
H
C OH C O
O ~2.1
H3C C
~3.0
~1.8
H3C N H3C C C
~3.7 H H3C O
H CC
~0.9 H3C C
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 δ
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一些常见结构单元的化学位移范围
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2.氢键应
形成氢键后1H核屏蔽作用减少，属于去屏蔽效应。
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3.空间效应
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空间效应
去屏蔽效应
Ha=4.68 Hb=2.40 Hc=1.10
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Ha=3.92
Hb=3.55 Hc=0.88
4.各类有机化合物的化学位移
化学所核磁共振氢谱操作步骤2008年版
核磁共振操作步骤常规一维氢谱测试操作中国科学院化学研究所核磁实验室向俊锋2008年版一、核磁样品的选择直接过滤核磁溶液到样品管中，保持溶液不受尘土和其它污染物干扰是一个很好的习惯。
适合的过滤器包括棉絮、玻璃纤维和硅藻土。
注意样品管总是从顶部拿放。
典型步骤包括1. 固体样品对于5毫米核磁管，使用20毫克样品溶于0.6毫升氘代试剂中。
液体样品则使用20％体积比溶解在80％氘代试剂中.2. 利用装有干燥玻璃纤维的巴氏滴管把溶液过滤后进入样品管中，最终的溶液高度应该在3到4厘米之间。
3. 给核磁管盖上帽子，并且用封口膜密封顶部，降低蒸发速率，同时在顶部附件进行标记。
确认帽子、封口膜和标记为共轴的。
否则将会影响样品旋转的质量。
二、样品高度测量和把样品放入到探头中。
1．高度测量在样品被送入到探头之前，我们首先得对样品管的高度进行校准，这样才能保证核磁样品准确落入到探头的核心区域，达到最佳的信噪比和分辨率。
图1所示为量取高度的一个示意图。
图1 利用高度量筒测定核磁管样品放置位置示意图。
2．样品放入到探头中确认核磁探头导管上部没有盖子。
如果有请把它放到磁体上方即可。
在命令行键入ej命令。
将从核磁探头导管听到气流声。
如果磁体中还有样品，那么这个命令将使样品从探头中弹出，并浮在探头导管的上面。
取走已经测量过的样品，换一个新样品到探头上。
在命令行键入ij命令。
样品将下落到磁体上的探头上。
（如果是过夜实验，请盖上盖子，防止灰尘或金属物品落入探头中）三、进入导师目录在命令行键入search命令，屏幕上将出现如下对话框分别在directory处选择D：，user处选择导师目录（如张德清老师的user目录为zhangdq），name处选择实验类型即实验种类，如1H，13C（这里我们选择1H），Expno处选择最后一个数字后点击鼠标右键，则在上述目录下最后一个Expno的数据被显示在XWIN-NMR主窗口中。
在命令行键入rpar protonx all命令并回车，调入标准的氢谱采样程序在命令行键入getprosol命令并回车，调入相关探头的参数设置四、锁场和匀场在命令行键入lock命令，回车后将出现一个溶剂选择对话框根据配置样品所用的氘代试剂，用鼠标左键选中后即出现后面的锁场界面此时进入到锁场过程中。
简述1h-nmr谱中共振峰裂分的原因
在1H-NMR（质子核磁共振）谱中，共振峰的裂分现象是由核自旋耦合引起的。
核自旋耦合是指一个质子的自旋状态（即自旋向上或向下）与其周围相邻质子的自旋状态之间的相互作用。
共振峰的裂分原因如下：
自旋耦合：相邻质子的自旋可以相互影响，当两个或多个相邻质子的自旋状态相同时，能量较低，形成一个峰；当相邻质子的自旋状态相反时，能量较高，形成多个裂分峰。
这种自旋耦合相互作用导致共振峰的裂分现象。
耦合常数：耦合常数是描述相邻质子之间自旋耦合强度的参数。
它取决于相邻质子之间的距离和耦合路径中的电子传递。
不同的耦合常数会导致不同的裂分模式，如双峰（二重态）、三峰（三重态）、四峰（四重态）等。
裂分规律：裂分规律可以用n+1规则来描述，其中n是相邻质子的数量。
根据n+1规则，如果有n个相邻质子，则峰会裂分成n+1个子峰，其中n个子峰的强度相等，而中间的一个子峰强度稍弱。
共振峰的裂分模式和裂分模式的复杂程度取决于质子之间的相对位置和耦合常数。
通过分析共振峰的裂分模式，可以推断出质子之间的相对位置和它们的化学环境，提供了有关分子结构和化学键的信息。
因此，共振峰的裂分现象在1H-NMR谱分析中具有重要的意义。
核磁共振波谱分析法-质子核磁共振波谱
CH3
H=3.2~4.0 H=2.2~3.2 H=1.8 H=2.1 H=2~3
02:02:01
各类有机化合物的化学位移
②烯烃 端烯质子：H=4.8~5.0 内烯质子：H=5.1~5.7 与烯基，芳基共轭：H=4~7
③芳香烃 芳烃质子：H=6.5~8.0 供电子基团取代–OR， –NR2 时：H=6.5~7.0 吸电子基团取代–COCH3，–CN时：H=7.2~8.0
1:2:1
1:1
峰裂分数
1:3:3:1
HH
CCH
HH
CH3 C CH3
1:6:15:20:15:6:1
H
1H核与n个不等价1H核相邻时，裂分峰数：
（n+1)( n´+1)…个；
1:2:1 1:1
Hb Ha Hc CCC
C
Hd
(nb+1)(nc+1)(nd+1)=2×2 × 2=8 Ha裂分为8重峰
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偶合峰的判断
（1）偶合常数（ J 值）相等
（2）峰形 通常两组相互偶
合的峰都是相应“内 侧”峰偏高，而“外 侧”峰偏低，在偶合 信号的强峰上画一对 相应的斜线，形成屋 顶形状。
02:02:01
四、化学等价与磁等价
1. 化学等价（化学位移等价）
若分子中两个相同原子（或两个相同基团）处于相同 的化学环境，其化学位移相同，它们是化学等价的。 化学不等价例子：
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单键的磁各向异性效应
沿键轴方向为去屏蔽效应。链烃中δCH>δCH2>δCH3
甲基上的氢 被碳取代后，去 屏蔽效应增大， 共振频率移向低 场。
核磁出峰规律
核磁出峰规律
核磁出峰规律是指在核磁共振谱图中，不同核的峰的位置和形状与其化学环境和磁场强度有关的定律。
根据核磁出峰规律，可以推断出样品中的化学结构和分子环境。
以下是一些常见的核磁出峰规律：
1. 化学位移：核磁共振谱图中峰位的位置取决于核的化学环境。
同一种核在不同的分子或官能团中可能有不同的化学位移，形成不同的峰。
化学位移通常用化学位移单位（ppm）表示。
2. 种族效应：同一种核在不同化学环境下的化学位移可能不同。
例如，氢核在α位与β位之间的空间效应会导致化学位移差异。
3. 多重峰：如果一个核的相邻原子周围有多个化学环境，那么该核会在谱图中产生多个峰，称为多重峰。
多重峰的形状和相对强度可以提供有关化学环境的信息。
4. 耦合常数：耦合常数指的是共振信号在谱图中的相对位置，可以提供原子之间化学键的信息。
耦合是由于邻近核的自旋相互作用引起的，例如氢与氢之间的耦合常数为J值。
总的来说，核磁出峰规律可以通过观察核磁共振谱图中峰位的位置、形状、多重峰和耦合常数来推断样品中的化学结构和分子环境。
核磁共振波谱碳谱中常见的杂峰
核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）波谱和碳谱是化学分析中常用的技术，通过观察分子中各种元素的NMR信号，可以得到有关分子结构和化学环境的信息。
然而，在实际应用中，我们常常会遇到一些杂峰的情况，这些杂峰可能来自于实验条件、溶剂、杂质或者实际样品本身。
本文将深入探讨核磁共振波谱碳谱中常见的杂峰，帮助读者更好地理解和应对这些情况。
### 1. 杂峰的定义和分类在NMR实验中，杂峰指的是与样品本身无关的信号，它们可能来自于溶剂、杂质或者实验条件。
根据来源和特点的不同，杂峰可以被分为几种类型：- 溶剂峰：来自于NMR溶剂的信号，通常会在碳谱中出现。
- 杂质峰：来自于实际样品中的杂质或杂质产生的信号。
- 仪器峰：来自于NMR仪器本身或实验条件的信号。
### 2. 溶剂峰溶剂峰是碳谱中常见的杂峰之一。
在实验中，我们常常会选择含有丰富氢原子的氘代溶剂（如CDCl3、DMSO等）作为NMR溶剂，以减少溶剂对样品的干扰。
然而，即使是氘代溶剂中也可能存在少量的质子，这些质子会在碳谱中表现为杂峰，通常出现在4.7-5.3 ppm的范围内。
当我们观察样品的碳谱时，如果出现了明显的溶剂峰，需要格外注意并鉴别溶剂峰与样品峰的区别。
### 3. 杂质峰杂质峰是另一种常见的杂峰类型。
在实际的样品中，可能会存在一些杂质，这些杂质的信号会与样品的信号重叠，导致谱图解析困难。
针对这种情况，我们可以通过一些技术手段（如纯化、预处理等）来尽量减少杂质的影响，从而获得更清晰的NMR谱图。
### 4. 仪器峰仪器峰是来源于NMR仪器本身或实验条件的信号。
这些峰可能会在谱图中表现为不规则的突起或者背景波动，通常会引起谱图的杂乱和干扰。
在实验中，我们可以通过调整仪器参数、检修仪器、调节实验条件等方式来尽量减少仪器峰的出现。
### 5. 如何应对杂峰对于NMR谱图中的杂峰，尤其是溶剂峰和杂质峰，我们可以采取一些措施来应对，以确保样品的分析质量和准确性：- 选择纯净的溶剂，并严格控制NMR实验条件，以减少溶剂峰的出现。
第四节 核磁共振谱图解析
（3）丙醛CH3CH2CHO
（4）异丙氯（CH3)2CHCl
（5）2—苯基乙醇C6H5CH2CH2OH 解：（1）甲苯C6H5CH3 δ7.2，单峰； δ2.2单峰。 面积比为5:3。
（2）二乙醚C2H5OC2H5 δ3.1, 四重峰; δ 2.1, 三重峰; 面积比为2:3
（3）丙醛CH3CH2CHO
质子b直接与吸电子元素相连，产生去屏蔽效应，峰在低场 （相对与质子a ）出现。 质子a也受其影响，峰也向低场位移。
谱图解析（ 3 ）
苯环上的质子在低场出现。为什么？ 为什么1H比6H的化学位移大？
例：试预测下列化合物的核磁共振波谱。指出各波峰的化学位 移，分裂型态，及相对强度。
（1）甲苯C6H5CH3 （2）二乙醚C2H5OC2H5
7.x:
8.x:
苯
HCOO ArCHO
9.x: RCHO, 11.x:
RCOOH
二、谱图解析
谱图解析(1)
6个质子处于完全相同的化学环境，单峰。
没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。
谱图解析（ 2 ） 质子a与质子 b所处的化学环境 不同，两个单峰。 单峰：没有相邻 碳原子（或相邻 碳原子无质子）
O CH2CH3
正确结构：
HC
O CH2CH3 O CH2CH3
谱图解析与结构确定(3)
化合物 C10H12O2，推断结构
δ7.3 δ1.2
5H
δ 5.21 2H
δ2.3
2H
3H
化合物 C10H12O2，
u=1+10+1/2(-12)=5
a O b CH2 C O CH2CH3 a CH2
1) δ 2.32和δ 1.2—CH2CH3相 互偶合峰 2) δ 7.3芳环上氢，单峰烷基 单取代 3) δ 5.21—CH2上氢，低场与 电负性基团相连
核磁数据处理方法
核磁数据处理方法概述：核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
核磁数据处理是对采集到的核磁共振信号进行处理和分析的过程，旨在提取样品的结构和性质信息。
本文将详细介绍核磁数据处理的常用方法和流程。
一、数据采集核磁数据处理的第一步是进行数据采集。
核磁共振仪器通过激发样品中的核自旋，利用核自旋与外加磁场的相互作用产生的共振信号进行数据采集。
通常，核磁共振仪器会采集一系列的共振信号，以覆盖样品中的不同核自旋。
二、峰提取峰提取是核磁数据处理的重要步骤，用于从原始数据中提取出样品中各个核自旋的共振峰。
常用的峰提取方法包括基线校正、峰识别和峰积分。
基线校正用于消除原始数据中的基线漂移，以保证峰的准确性。
峰识别是通过设定峰的阈值和宽度，自动识别出原始数据中的峰。
峰积分则是计算峰的面积，用于定量分析样品中各个核自旋的含量。
三、峰归属峰归属是将提取出的峰与样品中的核自旋进行关联的过程。
峰归属通常依赖于已知的化学位移和耦合常数等信息。
通过与数据库中的已知化合物进行比对，可以确定峰的归属，进而推断样品中的化合物结构。
四、峰分析峰分析是核磁数据处理的核心内容，用于从峰的形状和位置等信息中提取出样品的结构和性质。
常用的峰分析方法包括化学位移分析、耦合常数分析和峰形分析。
化学位移分析用于确定核自旋在磁场中的化学环境，从而推断出样品中的官能团和化学键。
耦合常数分析则用于确定核自旋之间的相互作用，从而推断出样品中的键合关系。
峰形分析则通过分析峰的形状和宽度等信息，推断出样品的立体构型和动力学性质。
五、数据处理数据处理是核磁数据处理的最后一步，用于对处理后的数据进行进一步的分析和展示。
常用的数据处理方法包括峰图绘制、峰图修饰和数据拟合。
峰图绘制用于将处理后的数据以图形的形式展示出来，便于观察和分析。
峰图修饰则可以通过调整峰的颜色、线型和标签等属性，使图形更加美观和易读。
核磁溶剂峰和杂质峰
核磁溶剂峰和杂质峰常⽤氘代溶剂和杂质峰在1H-NMR谱中的化学位移如下表所⽰（单位：ppm）溶剂—CDCl3(CD3)2CO(CD3)2SO C6D6CD3CN CD3OH D2O溶剂峰—7.26 2.05 2.497.16 1.94 3.31 4.80⽔峰— 1.56 2.84 3.330.40 2.13 4.87—⼄酸— 2.10 1.96 1.91 1.55 1.96 1.99 2.08丙酮— 2.17 2.09 2.09 1.55 2.08 2.15 2.22⼄腈— 2.10 2.05 2.07 1.55 1.96 2.03 2.06苯—7.367.367.377.157.377.33—叔丁醇CH3 1.28 1.18 1.11 1.05 1.16 1.40 1.24 OH—— 4.19 1.55 2.18——⼄醇CH3(t) 1.25 1.12 1.060.96 1.12 1.19 1.17CH2(q) 3.72 3.57 3.44 3.34 3.54 3.60 3.65OH(s) 1.32 3.39 3.63— 2.47——⼄酸⼄酯CH3CO 2.05 1.97 1.99 1.65 1.97 2.01 2.07 OCH2(q) 4.12 4.05 4.03 3.89 4.06 4.09 4.14CH3(t) 1.26 1.20 1.170.92 1.20 1.24 1.24⼄⼆醇— 3.76 3.28 3.34 3.41 3.51 3.59 3.65正⼰烷CH3(t)0.880.880.860.890.890.90—CH2(m) 1.26 1.28 1.25 1.24 1.28 1.29—甲醇CH3 3.49 3.31 3.16 3.07 3.28 3.34 3.34 OH 1.09 3.12 4.01 2.16——正戊烷CH3(t)0.880.880.860.870.890.90—CH2(m) 1.27 1.27 1.27 1.23 1.29 1.29—异丙醇CH3(d) 1.22 1.10 1.040.95 1.09 1.50 1.17 CH 4.04 3.90 3.78 3.67 3.87 3.92 4.02四氢呋喃CH2 1.85 1.79 1.76 1.40 1.80 1.87 1.88 CH2O 3.76 3.63 3.60 3.57 3.64 3.71 3.74甲苯CH3 2.36 2.32 2.30 2.11 2.33 2.32—CH(o/p)7.177.207.187.027.307.16—CH（m）7.257.207.257.137.307.16—氯仿—7.268.028.32 6.157.587.90—环⼰烷— 1.43 1.43 1.40 1.40 1.44 1.45—1,2-⼆氯甲烷— 3.73 3.87 3.90 2.90 3.81 3.78—⼆氯甲烷— 5.30 5.63 5.76 4.27 5.44 5.49—⼄醚CH3(t) 1.21 1.11 1.09 1.11 1.12 1.18 1.17 CH2(q) 3.48 3.41 3.38 3.26 3.42 3.49 3.56⼆甲基甲酰胺CH8.027.967.957.637.927.797.92 CH3 2.96 2.94 2.89 2.36 2.89 2.99 3.01CH3 2.88 2.78 2.73 1.86 2.77 2.86 2.85⼆甲基亚砜— 2.62 2.52 2.54 1.68 2.50 2.65 2.71⼆氧杂环— 3.71 3.59 3.57 3.35 3.60 3.66 3.75测试核磁时，所⽤溶剂分⼦中的氢都应被氘取代，但难免有残余，这样就会产⽣溶剂峰；除了残存的质⼦峰外，溶剂中有时会有微量的H2O⽽产⽣⽔峰，⽽且这个H2O峰的位置也会因溶剂的不同⽽不同；另外，在样品（或制备过程）中，也难免会残留⼀些杂质，在图谱上就会有杂质峰，应注意识别。
ots核磁出峰位置
ots核磁出峰位置
OTS核磁出峰位置是指在核磁共振（NMR）光谱中，OTS （Octadecyltrichlorosilane）化合物的各个氢原子所产生的信号对应的化学位移。
OTS是一种常用的有机硅化合物，其核磁共振光谱中的出峰位置可以提供关于化合物结构和相对化学环境的信息。
OTS的核磁共振光谱通常在溶剂中进行测定，常用的溶剂包括氯仿、二氯甲烷等。
在氢谱（1H-NMR）中，OTS的出峰位置通常会出现在δ 0.8 1.2 ppm 区域，这是由于OTS分子中长链烷基部分的信号。
另外，OTS分子中三氯硅烷基部分的信号通常出现在δ 0.5 0.8 ppm 区域。
这些出峰位置的化学位移可以根据NMR光谱仪的校准情况和实验条件有所变化。
从NMR光谱中得到的OTS出峰位置信息可以用于确定OTS分子中不同原子的化学环境，从而帮助确定化合物的结构。
此外，通过对比不同条件下的NMR光谱数据，还可以进一步了解OTS分子在不同环境下的行为和相互作用。
总的来说，OTS核磁出峰位置提供了重要的结构信息，有助于科学家们深入了解OTS分子的性质和行为。