應(yīng)化第八章波譜法ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-01-29 16:00本頁(yè)面
【正文】 CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2 2— (1)— 6— — 12 CHCl3 () — 9— 10 OH NH2 NH CR2=CHR RCOOH RCHO HR常用溶劑的質(zhì)子的化學(xué)位移值 D (1)局部屏蔽效應(yīng) 質(zhì)子周圍所連基團(tuán)的吸電子能力 ↑， 吸電子基團(tuán)的數(shù)目 ↑→ δ ↑ 例如： CH3F CH3Cl CH3Br CH3I δ CH3F CH3OCH3 (CH3)3N CH3CH3 δ CHCl3 CH2Cl2 CH3Cl δ (2)遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng) 在分子中 ， 1H與某一原子或基團(tuán)的空間關(guān)系 ， 有時(shí)會(huì)影響質(zhì)子的化學(xué)位移 ， 即分子中其它原子或基團(tuán)的核外電子對(duì)所研究的原子核的遠(yuǎn)程屏蔽作用 ， 也稱為 各向異性效應(yīng) 。0 分子平面上下屏蔽區(qū) 分子平面周圍去屏蔽區(qū) 該區(qū)域如果有 1H， 核磁共 振信號(hào)移向低場(chǎng) → δ↑ 該區(qū)域如果有 1H， 核磁 共振信號(hào)移向高場(chǎng) → δ↓ 各向異性 乙烯的各向異性效應(yīng) δ= 外加磁場(chǎng) H0 苯的環(huán)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng) 9 δ= HH HHHHHHHHHHHHHHH Hδ= δ= 9 [18]輪烯的各向異性效應(yīng) 乙炔的各向異性效應(yīng) δ= 外加磁場(chǎng) H0 化學(xué)位移不同的質(zhì)子稱為化學(xué)不等價(jià)質(zhì)子 反之，稱為化學(xué)等價(jià)質(zhì)子。 譜線的這種精細(xì)結(jié)構(gòu)是由于磁核之間的相互作用引起能級(jí)裂分而產(chǎn)生的 。 質(zhì)子自旋 ， 產(chǎn)生自旋磁場(chǎng) ， 在外磁場(chǎng)中有兩種取向：加強(qiáng) （ δ移向低場(chǎng) ） 和減弱 （ δ移向高場(chǎng) ） 外磁場(chǎng) —— 自旋裂分 。H aC l C C H bHb自旋裂分為三重峰 Ha自旋裂分為兩重峰 1,1,2三氯乙烷的 1H NMR譜 b a 上例中 — CH2— 的質(zhì)子在外場(chǎng)作用下 自旋組合： Ha Ha? ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↑ ↓ ↓ 氫核的局部磁場(chǎng) 2H 0 0 2H Hb 實(shí)際所受到的磁場(chǎng) H0 +2H H0 H0 H0 2H 裂 分 三重峰 δ 低場(chǎng) 不變 不變 高場(chǎng) 譜線強(qiáng)度 比例 1 2 1 C lC l C lO C H 32,3,4三氯苯甲醚的 1H NMR譜 2. 偶合常數(shù)及表示 自旋裂分產(chǎn)生的共振吸收位置之差稱為自旋偶合常數(shù) （ Hz， J） 。 鄰近核的這種相互作用只與核磁矩有關(guān) ， 與兩核之間的相互作用大小有關(guān) ， 而與外磁場(chǎng)無(wú)關(guān) 。 J = Kppm裂分峰間距 ? 儀器兆數(shù) = 常數(shù) 3JH－ C－ C－ H 2JH－ C－ H Jab ≥4J 質(zhì)子 a被質(zhì)子 b裂分 鄰碳 偶合 同碳 偶合 遠(yuǎn)程偶合 (1)質(zhì)子必須是不等價(jià)（化學(xué)、磁不等價(jià)）。 Ha、 H b能互相自旋偶合裂分。 Ha與 Hb、 Hc 與 Hb能互相自旋偶合裂分。 C H 3 C H 2 C C H 3Oa b c C H 2 C H C H 3a b c ① 磁等價(jià)質(zhì)子 分子中有一組自旋核不但化學(xué)位移相同 ， 而且其中每個(gè)核對(duì)組外任何一個(gè)原子核的偶合常數(shù)彼此也相同 ， 即 磁等價(jià)質(zhì)子 。例如： CH3CH2— 的 1H NMR譜 ， CH2顯示四重峰 ， CH3顯示三重峰 。例如， CH 3 C H CH 21H顯示 (3+1)(2+1)=12重峰 ③ 各組多重峰的中心為化學(xué)位移 ， 大體上左右對(duì)稱 ， 各峰間距相等 。 例如 ， 二重峰： 1∶ 1； 三重峰： 1∶ 2∶ 1； 四重峰： 1∶ 3∶ 3∶ 1； 五重峰： 1∶ 4∶ 6∶ 4∶ 1 在 NMR中 ， 偶合常數(shù) 、 化學(xué)位移及共振峰強(qiáng)度積分比值 是解析譜圖的三項(xiàng)重要參數(shù) 。 由分子式計(jì)算不飽和度 ?，其經(jīng)驗(yàn)公式為： (1)核磁共振峰組數(shù) →確定化合物有幾種 1H核。 (3)解析各峰的歸屬 。 已知化合物的化學(xué)位移和 1H NMR 2)()22( XNHC ????? = C：碳原子個(gè)數(shù) H：氫原子個(gè)數(shù)； N：氮原子個(gè)數(shù)； X：鹵素原子個(gè)數(shù) 化學(xué)位移 (1)烷烴 CH3 ~ CH2 ~ CH ~ (3)不飽和烴 =C— H ~ ?C— H 2~3 (2)環(huán)烷烴 室溫下環(huán)己烷的 1H信號(hào)為單一尖峰， δ= ；但在低溫下，由于各向異性屏蔽效應(yīng)， eH的 ? 值比 aH略高 ~，出現(xiàn)雙峰。 1H NMR： 譜圖如下 試推測(cè)其結(jié)構(gòu)。 本章小結(jié) 紅外光譜 分子吸收紅外光引起振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷 ， 產(chǎn)生紅外吸收光譜 （ IR） ； 有機(jī)物都有其特征的紅外光譜 ，根據(jù)紅外光譜圖中吸收峰的位置 、 強(qiáng)度以及形狀可以判斷化合物中是否存在某些官能團(tuán) 。 核磁共振譜 波譜法在有機(jī) 化學(xué)中的應(yīng)用 一般來(lái)說 ， 未知有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的鑒定 ， 要綜合四譜解析和化學(xué)分析的結(jié)果 ， 所得結(jié)論才更加可
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