核磁共振氫譜總結(jié)-全文預(yù)覽
【正文】 任何一個(gè)核都表現(xiàn)出相同大小的偶合作用，即只表現(xiàn)出一種偶合常數(shù)，則這組核稱為彼此磁等價(jià)的核。取代基的雙鍵與苯環(huán)構(gòu)成π－π共軛體系，電子轉(zhuǎn)移的方向與pπ共軛情形相反，故電子密度減少，3JHH也較小。其中以誘導(dǎo)效應(yīng)為主。一般來說只有一個(gè)取代基，3JHH便會(huì)發(fā)生變化，取代基數(shù)目愈多，3JHH變化愈來愈明顯。由上式可知，當(dāng)Ф＝0或180。(3) 化學(xué)鍵電子云分布在典型烴類分子中，1JCH與碳原子的雜化軌道有關(guān)，如表所示，其中s%表示雜化軌道中s電子所占的百分比。如果兩個(gè)雙鍵相連時(shí)，傳遞能力很強(qiáng)。(2) 化學(xué)鍵的性質(zhì)由于核之間的化學(xué)鍵的類型不同，它們的傳遞偶合的能力亦不同，一般來說，多重鍵傳遞能力比單鍵強(qiáng)，因而偶合常數(shù)亦較大。（1）相隔化學(xué)鍵的數(shù)目（核間距）一般說來，隨著所觀察的核之間相隔化學(xué)鍵數(shù)目的增加，核間距相應(yīng)增大。分子結(jié)構(gòu)對(duì)偶合常數(shù)的影響包括兩個(gè)基本因素：幾何構(gòu)型和電子結(jié)構(gòu)。反之則為負(fù)的。譜線分裂反映偶合常數(shù)J的大小，確切地說是反映J的絕對(duì)值。例如：13C1H之間的偶合標(biāo)為1JCH；1HCC1H標(biāo)為3JHH。由分裂所產(chǎn)生的裂距反映了相互偶合作用的強(qiáng)弱，稱之為偶合常數(shù)（Coupling constant），用J表示。若質(zhì)子Hc相鄰的質(zhì)子Ha和Hb完全不同，此時(shí)，偶合常數(shù)Jac和Jbc值差異顯著，則n＋1規(guī)則不再有效。譜線的強(qiáng)度之比遵守二項(xiàng)式(a+b)n系數(shù)規(guī)律。因此，當(dāng)發(fā)生核磁共振時(shí)，一個(gè)質(zhì)子發(fā)出的信號(hào)就被鄰近的另一個(gè)質(zhì)子裂分成了兩個(gè)，這就是自旋自旋裂分。一般芳環(huán)酚羥基更趨于低場(chǎng)。 ppm： 雙鍵區(qū)域，氫直接與C=C 雙鍵相連。化學(xué)位移地次序CHCH2CH3.。溶劑效應(yīng)的產(chǎn)生往往是由溶劑的磁各向異性效應(yīng)或溶劑與被測(cè)試樣分子間的氫鍵效應(yīng)引起的。一般而言，有機(jī)物分子形成氫鍵會(huì)使氫核周圍的電子云密度降低，即可發(fā)生類似去屏蔽的作用。(4) 單鍵單鍵有較弱的各向異性效應(yīng)，C—C單鍵的去屏蔽區(qū)是以C—C單鍵為軸的圓錐體。(1) 苯環(huán)的環(huán)電流效應(yīng)由于苯環(huán)π電子的離域性，或流動(dòng)性，在外加磁場(chǎng)H0的作用下，當(dāng)H0的方向垂直于苯環(huán)平面時(shí)，π電子便沿著苯環(huán)碳鏈流動(dòng)，形成環(huán)電流（ring current）,電子流動(dòng)的結(jié)果產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)磁場(chǎng)的方向與外加磁場(chǎng)H0相反，因此苯環(huán)平面的上下正屏蔽區(qū)，側(cè)面形成去屏蔽區(qū)，苯環(huán)的質(zhì)子處于去屏蔽區(qū)。共軛效應(yīng)有兩種類型：π－π和pπ共軛,值得注意的是這兩種效應(yīng)電子轉(zhuǎn)移方向是相反的。例如在CH3X中δ值與電負(fù)性EX有明顯的依賴關(guān)系。υ=υ樣品υTMSυTMS 或 υ=BTMSB樣品BTMS其中ν為電磁波頻率，TMS為基準(zhǔn)物質(zhì)四甲基硅烷 ，B為外加磁場(chǎng)強(qiáng)度。在外層電子屏蔽條件下，自旋原子核在外加磁場(chǎng)作用時(shí)發(fā)生共振時(shí)的電磁波頻率稱作化學(xué)位移（chemical shift），常用δ表示。 1H的化學(xué)位移 電子的屏蔽效應(yīng)和化學(xué)位移大多能自旋的原子核都會(huì)受到核周圍電子旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的影響，原子核外層電子的旋轉(zhuǎn)也會(huì)產(chǎn)生另外一個(gè)磁場(chǎng)，而電子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原子核自旋產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反。溶劑應(yīng)該不含質(zhì)子，對(duì)樣品溶解性好，不發(fā)生締合作用，如四氯化碳、二硫化碳和氘代試劑等。 脈沖傅里葉變換核磁共振譜儀PFTNMR有很強(qiáng)的累加信號(hào)能力，所以有很高的靈敏度，大大減少樣品的用量。這種弛豫并不改變n1，n2的數(shù)值，但影響具體的（任一選定的）核在高能級(jí)停留的時(shí)間。為能連續(xù)存在核磁共振信號(hào)，必須有從高能級(jí)返回低能級(jí)的過程，這個(gè)過程即稱為弛豫過程。所以產(chǎn)生核磁共振的條件為：?E=hν射=hν回=hγBO/2πν射=ν回=γBO/2π可見，射頻頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度BO是呈正比的，在進(jìn)行核磁共振實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的測(cè)長(zhǎng)強(qiáng)度越高，發(fā)生核磁共振所需的射頻頻率也越高。在靜磁場(chǎng)中，具有磁矩的原子核存在著不同能級(jí)。外磁場(chǎng)越強(qiáng)，恩呢高級(jí)分裂越大，高低能態(tài)的能級(jí)差也越大。其中，I=1/2的原子核，其電荷均勻分布于原子核表面，這樣的原子核不具有四極矩，其核磁共振的譜線窄，最宜于核磁共振檢測(cè)。此類原子核不能用核磁共振法進(jìn)行測(cè)定。很多種同位素的原子核都具有磁矩，這樣的原子核可稱為磁性核，是核磁共振的研究對(duì)象。如1H、13C、15N、19F、31P……、119Sn等。第3章 核磁共振氫譜核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）是近十幾年來發(fā)展起來的新技術(shù)，它與元素分析、組外光譜、紅外光譜、質(zhì)譜等方法配合，已成為化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定的有力工具。 核磁共振的基本原理 原子核的磁矩原子核是帶正電的粒子，若其進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)將能產(chǎn)生磁極矩，但并不是所有的原子核都能產(chǎn)生自旋，只有那些中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均為奇數(shù)，或中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之一為奇數(shù)的原子核才能產(chǎn)生自旋。原子核由中子和質(zhì)子所組成，因此有相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)?！ ≡雍丝砂碔的數(shù)值分為以下三類： ?。?）中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)均為偶數(shù)，則I=0，如12C、16O、32S等?！ 。?）、（3）類原子核是核磁共振研究的對(duì)象。作用能E屬于位能性質(zhì)，故核磁矩總是力求與外磁場(chǎng)方向平行。同樣在磁場(chǎng)中，自旋核的赤道平面也受到力矩作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其結(jié)果是核磁距圍繞磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是拉莫爾進(jìn)動(dòng)。1。由于能級(jí)差很小，n1和n2很接近。該能量被轉(zhuǎn)移至周圍的分子（固體的晶格，液體則為周圍的同類分子或溶劑分子）而轉(zhuǎn)變成熱運(yùn)動(dòng)，即縱向弛豫反映了體系和環(huán)境的能量交換；自旋自旋弛豫，亦稱為橫向弛豫。掃頻：固定磁場(chǎng)強(qiáng)度，通過改變射頻頻率的方式進(jìn)行掃描。但在大多數(shù)情況下，固體樣
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1