实验107 有机化合物的核磁共振氢谱 ( 1 H NMR)和核磁共振碳谱

13C
NMR 测试 : 放置样品 → 匀场 → 建立新文件 → 设定 13C
谱 共 (1H NMR) (13C NMR) 振 氢 谱 分 析
NMR谱采样脉冲程序及参数→采样-设定谱图处理参数→ NMR谱采样脉冲程序及参数→采样-设定谱图处理参数→处理谱 谱采样脉冲程序及参数 图→绘图
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实验107 实验107 有机化合物的核磁共振氢谱 NMR)和核磁共振碳谱 和核磁共振碳谱( NMR)分析 (1H NMR)和核磁共振碳谱(13C NMR)分析
107.1 实验目的
NMR谱 NMR谱测定技术 谱测定技术。 (1) 掌握有机化合物的1H NMR谱、13C NMR谱测定技术。 NMR谱和 NMR谱的解析方法及在 (2) 熟悉并掌握1H NMR谱和13C NMR谱的解析方法及在 有机化合物结构鉴定中的应用。 有机化合物结构鉴定中的应用。 (3) 了解Bruker DRX300 超导核磁共振波谱仪的构造 了解 Bruker DRX300超导核磁共振波谱仪的构造 300 及工作原理。 及工作原理。
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107.5 问题讨论
NMR和 NMR谱中 谱中, (1)在1H NMR和13C NMR谱中,影响化学位移的因素有 哪些? 哪些?
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
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有 机 和 化 核 合 磁 物 共 的 振 核 碳 磁 谱 共 (1H NMR) (13C NMR) 振 氢 谱 分 析
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质子核磁共振谱( 质子核磁共振谱 ( 1H
NMR) NMR ) : 1H
有 机 和 化 核 合 磁 物 共 的 振 核 碳 磁 谱 共 (1H NMR) (13C NMR) 振 氢 谱 分 析
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有 机 和 化 核 合 磁 物 共 的 振 核 碳 磁 谱 共 (1H NMR) (13C NMR) 振 氢 谱 分 析
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107.2 实验原理
自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩。 自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩。如果把这样 的粒子放入稳恒的外磁场中, 的粒子放入稳恒的外磁场中,粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使 粒子的能级产生分裂,分裂后两能级间的能量差为: 粒子的能级产生分裂,分裂后两能级间的能量差为:
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107.6 参考答案
NMR和 NMR谱中 谱中, (1)在1H NMR和13C NMR谱中,影响化学位移的因素有 哪些? 哪些? 凡影响电子云密度的因素都将影响化学位移。 答 : 凡影响电子云密度的因素都将影响化学位移 。
107.3 实验步骤
试样的制备: 1. 试样的制备: 将约5 mg阿魏酸溶解在 阿魏酸溶解在0 DMSO- 溶剂中制成溶液, 将约5 mg阿魏酸溶解在0.5 mL DMSO-d6溶剂中制成溶液, 装于5 mm样品管中待测定 样品管中待测定。 装于5 mm样品管中待测定。 试样测试: 2. 试样测试:
1H
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NMR测试:放置样品→匀场→建立新文件→ NMR测试:放置样品→匀场→建立新文件→设定1H NMR 测试
有 机 和 化 核 合 磁 物 共 的 振 核 碳 磁
谱采样脉冲程序及参数→采样-设定谱图处理参数→ 谱采样脉冲程序及参数→ 采样 - 设定谱图处理参数 → 处理谱图R和 NMR图谱中相关数据及归属 图谱中相关数据及归属。 (1)指出1H NMR和13C NMR图谱中相关数据及归属。
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有 机 和 化 核 合 磁 物 共 的 振 核 碳 磁 谱 共 (1H NMR) (13C NMR) 振 氢 谱 分 析
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∆ E = γh B 0
( 1)
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其中: 为粒子的旋磁比,为约化普朗克常数, 其中:γ为粒子的旋磁比,为约化普朗克常数,B0为稳恒外磁 场。如果此时再在稳恒外磁场的垂直方向给粒子加上一个高频电磁 能量为: 场,该电磁场的频率为ν,能量为:
有 机 和 化 核 合 磁 物 共 的 振 核 碳 磁 谱 共 (1H NMR) (13C NMR) 振 氢 谱
hν
hν = γhBo
( 2)
当该能量等于粒子分裂后两能级间的能量差Δ 时即: 当该能量等于粒子分裂后两能级间的能量差ΔE时即: ( 3)
低能极上的粒子就要吸收高频电磁场的能量产生跃迁, 低能极上的粒子就要吸收高频电磁场的能量产生跃迁,即所谓 的核磁共振(nuclear resonance,NMR)。 的核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)。
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有 机 和
主要有如下因素:屏蔽效应、诱导效应和共轭效应、 主要有如下因素 : 屏蔽效应 、诱导效应和共轭效应、 各 向异性效应、氢键的影响、质子交换及溶剂效应等。 向异性效应、氢键的影响、质子交换及溶剂效应等。
化 核 合 磁 物 共 的 振 核 碳 磁 谱 共 (1H NMR) (13C NMR) 振 氢 谱 分 析
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分 析
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NMR谱是目前研究最充分的波谱, NMR 谱是目前研究最充分的波谱,已得 谱是目前研究最充分的波谱 到许多规律用于分子结构的研究。从常规1H-NMR谱中可以得到三方面的结构 到许多规律用于分子结构的研究。 从常规1 NMR谱中可以得到三方面的结构 信息: 从化学位移可判断分子中存在质子的类型( 信息 : 1 ) 从化学位移可判断分子中存在质子的类型 ( 如 : -CH3 、 -CH2- 、 CH=CH- ArOH、 CHO、 及质子的化学环境和磁环境。 CH=CH-、Ar-H、-OH、-CHO、…)及质子的化学环境和磁环境。2)从积分值 可以确定每种基团中质子的相对数目。 可以确定每种基团中质子的相对数目 。 3 ) 从偶合裂分情况可判断质子与质 子之间的关系。 子之间的关系。 碳核磁共振谱( NMR) NMR谱采用全氢去偶脉冲序列 碳核磁共振谱(13C NMR):目前常规的13C NMR谱采用全氢去偶脉冲序列 而测定的全氢去偶谱,该谱图较氢偶合谱不但被检测灵敏度大大提高, 而测定的全氢去偶谱,该谱图较氢偶合谱不但被检测灵敏度大大提高,一般 情况下每个碳原子对应一个谱峰,谱图相对简化便于解析。 情况下每个碳原子对应一个谱峰,谱图相对简化便于解析。
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核磁氢谱的基本原理和应用

核磁氢谱的基本原理和应用

核磁作为化合物定性中最重要的方式之一,主要分为核磁氢谱(1H-NMR)和核磁碳谱(13C-NMR)两种,接下来我们将分享一些关于核磁氢谱的基本原理和应用。

1H-NMR的基本原理主要是:利用特定频率的电磁波,使得具有自旋原子核(氢原子)发生能级跃迁,即发生核共振,产生的磁频率信号经过转换放大在谱图上以峰的形式体现。

(原理见图1)从原理上看,接收到的信号是磁频率信号,为方便转换,以基准物质为原点,不同官能团的原子核相对于基准物质的距离,即为化学位移(δ)。

一般使用的基准是四甲基硅烷(TMS),规定其化学位移为零。

而核磁定性的基本方式就是利用分子中含氢基团的化学位移和谱峰裂分情况,对化合物的分子结构进行判断。

图1 NMR原理图提到核磁,除了对分子结构进行定性外,我们经常听到的“定量核磁”又是指什么呢?实际上定量核磁(Q-NMR)就是在1H-NMR的基础上,引入“量”的概念,主要利用核磁信号强度与原子数成线性正比的关系,从而用于纯度化合物的含量测定上。

和传统的色谱面积归一化法相比,主要通过定量核磁内标对样品中主成分的含量进行定量,从而可以减少相对响应因子、水分、不挥发性杂质及挥发性杂质对纯度定值准确性的干扰。

目前中国药典、美国药典、英国药典、欧洲药典以及日本药局方均将定量核磁共振(QNMR)作为法定标准收载于附录中。

那么定量核磁又是怎样实现定量目的?定量核磁主要采用内标法,将精密称量的样品和内标混合配制成溶液,通过比较样品特征峰的响应值与内标峰的响应值计算样品的含量。

计算公式如下:式中:Px:定量核磁法测定样品质量分数(%)Pstd:内标物的质量分数(%)Ix:样品在1H-NMR的响应值Istd:内标物质在1H-NMR的响应值Nx:样品的原子核数Nstd:内标物的原子核数(二甲基砜的Nstd=6)Mx:样品摩尔质量Mstd:内标物的摩尔质量m:样品的称量质量mstd:内标物的称量质量想要利用定量核磁法得到准确的结果,除了要对核磁方法进行确认外,内标的选择会对结果的准确性产生很大的影响。

核磁共振碳谱

核磁共振碳谱

4、共轭效应和超共轭效应
在羰基碳的邻位引入双键或含孤对电子的杂原子
(如 O、N、F、Cl等),由于形成共轭体系或超 共轭体系,羰基碳上电子密度相对增加,屏蔽作 用增大而使化学位移偏向高场。因此,不饱和羰 基碳以及酸、酯、酰胺、酰卤的碳的化学位移比 饱和羰基碳更偏向高场一些。如下列三个化合物 中羰基碳的化学位移为: OH
(1) 提高仪器灵敏度;
(2) 提高仪器外加磁场强度和射频场功率; (3) 增大样品浓度; (4) 采用双共振技术,利用NOE效应增强信号强 度; (5) 多次扫描累加,这是最常用的方法。
二

核磁共振碳谱的特点


信号强度低。由于13C 天然丰度只有 1.1% ,13C 的旋磁比(C)较1H 的旋磁比( H)低约 4倍,所以13C 的 NMR 信号比1H 的要低得多,大 约是1H 信号的六千分之一。故在13C NMR 的测定中常常要进行长时间 的累加才能得到一张信噪比较好的图谱。 化学位移范围宽。1H 谱的谱线化学位移值 的范围在 0-15 ppm,少数 谱线可再超出约5ppm,一般不超过20ppm,而一般13C 谱的谱线在0300 ppm之间。由于化学位移范围较宽,故对化学环境有微小差异的核 也能区别,每一种碳原子均能得到自己的谱线,这对鉴定分子结构更 为有利。 耦合常数大。由于13C 天然丰度只有 1.1% ,与它直接相连的碳原子也 是13C的几率很小,故在碳谱中一般不考虑天然丰度化合物中的13C-13C 耦合,而碳原子常与氢原子连接,它们可以互相耦合,这种13C-1H 键 耦合常数的数值很大,一般在 125-250 Hz。因为13C 天然丰度很低,这 种耦合并不影响1H 谱,但在碳谱中是主要的。
在碳谱中:

质子噪音去偶或称全去偶谱 (proton noise deeoupling 或

氢核磁共振(1HNMR)

氢核磁共振(1HNMR)

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4
交变频率与分辨率的关系
5
交变谱图频折率叠 与分辨率的关系
6
5.1.1 化学位移的影响因素
• 取代基电负性:诱导效应 • 相连碳原子的杂化方式 • 共轭效应 • 磁各向异性效应 • Van der Waals效应 • 溶剂效应 • 氢键效应
7
取代基电负性:诱导效应
氢原子核外成键电子的电子云密度产生的屏蔽效应 电负性较大的原子,可减小H原子受到的屏蔽作用,引起H 原子向低场移动 拉电子基团:去屏蔽效应,化学位移左移,即增大 推电子基团:屏蔽效应,化学位移右移,即减小
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各向异性效应:双键
烯烃双键碳上的质子位于π键环流电子产生的感生磁 场与外加磁场方向一致的区域(去屏蔽区),使烯 烃双键碳上的质子的共振信号移向稍低的磁场区, = 4.5 ~ 5.7
17
各向异性效应:双键
A = 1.27 = 0.85
B = 1.23 = 0.72
C = 1.17 = 1.01
• 吡啶:氮原子是强吸电基团,使邻位质子在低场共振 • 吡咯:氮上孤对电子参与共轭成芳香性,减弱了氮原
子的诱导作用,环上邻位质子在较高场共振
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杂环芳氢的的化学位移
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活泼氢的化学位移
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
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取代基电负性:诱导效应
向低场移动的程度正比于原子的电负性和该原子与H之间的 距离
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相连碳原子的杂化方式
• 从sp3(单键)到sp2(双键),s电子的成分从25 %增加到33%,电负性 sp2 > sp3,sp2中键电子更 靠近碳原子,因而对相连的氢原子有去屏蔽作用, 即共振位移移向低场

核磁共振碳谱的基本特点

核磁共振碳谱的基本特点

核磁共振碳谱的基本特点
核磁共振碳谱(C-NMR)是一种用于结构确定和鉴定化合物的重要实验技术,在核磁共振技术的基础上对氢原子和碳原子进行研究,它
可以直接获取到特定碳的位置、环的类型以及碳的价态,同时提供了
测定无机化合物中碳原子的碳同位素比例的能力。

下面是核磁共振碳
谱的一些基本特点:
1. 元素具有定性:核磁共振碳谱仅在氢原子和碳原子之间进行研究,
它可以直接获取到特定碳的位置、环的类型以及碳的价态。

2. 分辨能力强:核磁共振碳谱能准确识别不同的碳原子,可以辨别出
晶体中的结构,甚至可以分辨出碳原子之间的位置变动。

3. 分析能力强:使用核磁共振碳谱可以更详细地分析各种实验波谱,
由此得出精确的结果,从而得出准确的化学结构式。

4. 解析度高:核磁共振碳谱拥有很高的解析度,它可以分析出极小样
品量的化合物,并且能得出相对准确的结果。

5. 快速有效:核磁共振碳谱是一种很快捷的技术,它可以在很短的时
间内进行分析,能够满足日益增长的检测要求。

6. 无污染:与X射线衍射技术或其他一些实验技术不同,核磁共振碳
谱不会产生放射性污染,是一种更加环保的实验技术。

总而言之,核磁共振碳谱具有定性能力强、分辨能力高、分析能力强、解析度高、快速有效以及无污染等几大基本特点,是研究各种有机化
合物结构的基础技术之一。

因此,核磁共振碳谱已成为当今有机化学研究的重要工具,在有机分子结构和聚合物制备方面得到广泛应用。

有机化学核磁共振氢谱

有机化学核磁共振氢谱

有机化学核磁共振氢谱《有机化学核磁共振氢谱》嘿,同学们!今天咱们来聊聊有机化学里一个超级有用的东西——核磁共振氢谱。

这听起来有点高大上,但别担心,我会用咱们都能懂的方式来讲。

首先呢,咱们得知道有机化合物是由各种各样的原子组成的分子,就像用不同的小零件拼成一个大玩具一样。

这些原子之间靠化学键连接,咱们可以把化学键想象成小钩子。

共价键呢,就是原子们共用小钩子来连接,就像两个小伙伴一起拿着一个小钩子,这样就把它们拴在一起啦。

那在有机化合物里,氢原子可是很重要的角色哦。

不同环境下的氢原子就像不同性格的小朋友,各有各的特点。

这时候核磁共振氢谱就像一个神奇的“探测器”,可以把这些氢原子的不同情况给找出来。

咱们来打个比方,假如把有机分子看成是一个小区,氢原子就是住在小区里的居民。

每个氢原子的居住环境可能不一样,有的住在高楼大厦(化学环境不同),有的住在小平房。

核磁共振氢谱就像是一个调查员,能把这些居民的居住情况调查得清清楚楚。

那它是怎么做到的呢?这就涉及到核磁共振的原理啦。

咱们简单来说,就像是给这些氢原子施加一个特殊的“魔法力”(磁场),然后这些氢原子就像小磁针一样有了反应(其实就是氢原子核的自旋在磁场中的行为)。

不同环境下的氢原子反应不一样,就像不同的小磁针在这个特殊的环境里表现不同。

这时候就会产生不同的信号,就像每个氢原子发出自己独特的声音一样。

在核磁共振氢谱图上,我们会看到不同的峰,每个峰就代表着一种环境下的氢原子。

峰的面积呢,就像每个类型的居民数量一样,它能告诉我们这种环境下氢原子的相对数量。

咱们再用化学平衡来类比一下。

化学平衡就像拔河比赛,反应物和生成物就像两队人。

在核磁共振氢谱这个“小世界”里,也有类似的平衡状态。

氢原子在分子里的分布和状态是相对稳定的,就像拔河比赛达到了两边力量相等、绳子不再移动的状态(在一定条件下)。

再说说分子的极性吧。

分子的极性就像小磁针,比如水是极性分子,氧一端就像磁针南极带负电,氢一端像北极带正电。

有机波谱分析课件 四 核磁共振碳谱(含习题)

有机波谱分析课件 四 核磁共振碳谱(含习题)

顺磁离子效应
顺磁物质对碳谱谱线的位移和线宽有强烈的影响。一些位移试剂 如镧系元素铕(Eu)、镨(Pr)、钇(Yb)等的盐类,包括氯化 物、硝酸盐、过氯酸盐等,以及它们的 -二酮的络合物,也都可 以作为13C 的位移试剂,使碳谱谱线产生位移。
烯烃及取代烯烃的化学位移
C 100~150 ppm 对于取代烯烃: (>C=)> (-HC=)> (H2C=)
核磁共振碳谱特点
弛豫时间长。13C 的弛豫时间比1H 慢得多,有的化合物中的一些碳原子的 弛豫时间长达几分钟,这使得测定 T1、T2等比较方便。另外,不同种类的 碳原子弛豫时间也相差较大,这样,可以通过测定弛豫时间来得到更多的 结构信息。
共振方法多。13C NMR 除质子噪声去耦谱外,还有多种其它的共振方法, 可获得不同的信息。如偏共振去耦谱,可获得13C-1H 耦合信息;门控去耦 谱,可获得定量信息等。因此,碳谱比氢谱的信息更丰富,解析结论更清 楚。
诱导效应
苯环取代因有共轭系统的电子环流,取代基对邻位及 对位的影响较大,对间位的影响较小。芳环上有杂原 子时,取代效应也和饱和环不同。
空间效应
13C化学位移还易受分子内几何因素的影响。相隔几个键的碳由于空间上的 接近可能产生强烈的相互影响。通常的解释是空间上接近的碳上 H 之间 的斥力作用使相连碳上的电子密度有所增加,从而增大屏蔽效应,化学位 移则移向高场。如甲基环己烷上直立的甲基 C(7)和环己烷 C(3)和 C (5)的化学位移比平伏键甲基位向的构象异构体的化学位移各向高场移 4 和 6 ppm左右。
图谱简单。虽然碳原子与氢原子之间的耦合常数较大,但由于它们的共振 频率相差很大,所以-CH-、-CH2-、-CH3等都构成简单的 AX、AX2、AX3体系 。因此即使是不去耦的碳谱,也可用一级谱解析,比氢谱简单。

NMR碳谱图谱解析及新技术课件


2.3 影响13C化学位移
绝大多数有机化合物的13C化学位移都落在去屏蔽的羰 基和屏蔽的甲基之间,这个区间的化学位移范围达200。 (影响类似于H谱,定标TMS相同)
1.杂环状态
2.诱导效应
3.立体效应
4.中介效应
5.介质效应
ppt课件
3
为了提高13C信号强度,常采用下述方法: (a)提高仪器灵敏度。
• 极化转移是由偶合着的C-H键完成的.因此季 碳没有极化转移的条件,所以不出现信号,可 对照常规13C宽带质子去偶谱季碳信号加以指认
ppt课件
20
ppt课件
21
ppt课件
22
CH CH
O
CH
C C
O CCH2CH2CH2CH3
CH2
CH2
CH2
CH3
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
种不同的自旋体系上。通过两体
系间极化强度的转移从而提高非
灵敏核的观测灵敏度,基本的技
巧是从高灵敏度的富核处“借”
到了极化强度
ppt课件
检测 (非灵敏核)
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• 在具有两种核自旋的系统中,可把高灵敏核 (1H核)的自旋极化传递到低灵敏核(13C)上去。
• 这样由1H核到与之偶合着的13C核的完全极化传 递 (Polarization transfer) 可 将 13C 核 的 α β 态的粒子数差提高4倍
•5)碳原子 值的分区
•6)推出结构单元,组合可能的结构式 •7)对推出的结构进行碳谱指认
ppt课件
27
未知物分子式为C7H9N,核磁共振碳谱如下,推测 其结构
4(d) 5(d) 119.2 129.1

第三讲 核磁共振氢谱


(4)TMS与样品之间不会发生分子缔合。 一般,在氢谱或碳谱中都规定dTMS = 0。
16
§3.3 影响化学位移的因素
一、影响化学位移的因素 基本原则:若结构上的变化或介质的影响 使氢核外电子云密度降低,将使谱峰的位置移 向低场(谱图的左方),这称作去屏蔽(deshielding)
作用;反之,屏蔽作用则使峰的位置移向高场。
19
3、相邻键的磁各向异性
(1)叁键:
20
(2)双键:
21
(3)环状共轭体系的环电流效应
苯环:环电流产生的磁力线方向在苯环上、
下方与外磁场磁力线方向相反,但在苯环侧面 (苯环的氢正处于苯环侧面),二者的方向是相同 的。即环电流增强了外磁场,氢核被去屏蔽, 共振谱峰位置移向低场。
22
不仅是苯,所有具有4n+2个离域p电子的 环状共轭体系都有强烈的环电流效应。
6.69 H H H
5.23 H H
H 5.28 H
5.74
H 1.25 H
3.72 O H 2.35 H H 1.31 H
O H 2.05 O
4.12
H
3.48 O H
H H 1.21
H H 1.26 N 2.53 H N H H 1.03
40
§3.4 自旋-自旋偶合与裂分
一、自旋-自旋偶合机理 自旋核与自旋核之间的相互作用称为
23
24
(4)共轭效应 苯环上的氢被推电子基团(如CH3O),由于
p-p共轭,使苯环上的电子云密度增大,d值向
高场位移;拉电子基团(如C=O,NO2)取代,由 于p-p共轭,使苯环电子云密度降低,d值向低场 移动。
25
26
(5)相邻基团电偶极和范德华力的影响

核磁共振氢谱确定有机化合物结构


质量数(a)原子序数( Z) 自旋量子(I)
奇数
奇或偶
例子
偶数
偶数
0
偶数
奇数 1,2,3……
2.化学位移
某一个质子的吸收峰位置与参比物质(通常为四基硅烷)的吸收峰位置之间的差 就是该质子的化学位移。在不同化学环境下的质子具有不同的化学位移,相同环 境下相同的质子具有相同的化学位移。化学位移计算公式为:
磁核之间的互相干扰称为自旋 -自旋耦合,当自旋体系耦合时,谱线就会发生裂 分对于 AmXn 体系(即一组 m 个等同质子受另一组 n 个等同质子作用)谱线的裂 分数目 N 与邻近核的自旋量子数 I 和核的数目 n 关系如下
N=2nI+1 对于 1H,I=1/2,N=n+1,即 n+1 规则。利用这一规则可以判断相邻基团上质子 的数目。
直至基线水平且峰形对称为止。 (12)标定作为标准峰的化学位移值为 0. (13)根据需要对选定的峰进行积分,第一个积分的峰系统会缺省将面积定位 1。 (14)标出所需峰的化学位移值。 (15)调整图形的尺寸,准备打印 (16)打印谱图
五、数据处理
分子式:C12H14O4 不饱和度ω=(12+1)-14/2=6 由于不饱和度较大,且化学位移 7~8 之间中强峰,这是芳香族化合物的特征, 除去苯环的 4 个不饱和度,还有 2 个;与可能为碳碳不饱和键或是羰基。从谱图 中并没有看到活泼氢的特征谱线,故不存在羧基。
进动轨道
自
旋
核磁矩μ
轴
原子核在静磁场 B0 中进动
进动频率ωl 由下式决定:
ωl = γ B0
进动的方向由γ的符号决定。设想在垂直与 B0 的平面上加上一个线偏振交变磁 场,其圆频率等于ωl。线偏振交变磁场可以分解为旋转方向相反的两个圆偏振磁

第五章 核磁共振碳谱

1. 质子宽带去偶 ( Proton Broad Band decoupling) 又称质子噪音去偶( proton noise band decoupling ) 用一个强的有一定带宽的去偶射频使全部质子去偶,使得 1H对13C的偶合全部去掉。 CH 3、CH2、CH、季C皆是单峰。 特点:图谱简化,所有信号均呈单峰。 其他核如 D、19F、31P对碳的偶合此时一般还存在。峰的重 数由核的个数和自旋量子数Ix确定,用2nIx+1计算。 如ID=1, IF=1/2, IP=1/2
80 Averages
800 Averages
三、核磁共振碳谱特点
1. 化学位移范围宽,
1H 13C
NMR常用的δ值范围为0~10ppm;
NMR常有范围为0~220ppm(正碳离子可达330ppm,而 CI4约为-292ppm),约是氢谱的20倍,其分辨能力远高于 1H NMR。结构上的细微变化可望在碳谱上得到反映。 2. 13C NMR给出不与氢相连的碳的共振收峰; 季碳、C=O、C≡C、C≡N、C=C等基团中的碳不与氢直 接相连,在1H NMR谱中不能直接观测,只能靠分子式及其 对相邻基团值的影响来判断。而在13C NMR谱中,均能给 出各自的特征吸收峰。
羰基碳、双键季碳因T1值很大,故吸收信号非常弱,有时甚 至弱到无法观测的程度。下图所示-紫罗兰酮的9-、6-、5-碳 信号之所以较弱,就是因为这个原因。其中,5-C因附近还存 在连有多质子的基团 (5-CH3及CH2-),多少还受到因照射1H核 引起的NOE效应的影响,故比6-C信号的强度增大许多。
13C化学位移与1H有着相似的平行趋势。
例如:饱和烃的13C和1H均在高场共振,而烯烃和芳烃均在 较低场出现吸收峰。 取代基的诱导、共轭效应、基团屏蔽的各向异性效应等对 13C化学位移的影响也与1H NMR谱相同。 1. 杂化状态 杂化状态是影响C的重要因素,一般说C与该碳上的H 次 序基本上平行。
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