第三章核磁共振谱概述.pptVIP

1. 核磁共振——原子核的共振现象。只有显示磁性的原子核才产生此现象。 4. 核磁共振波谱仪 nuclear magnetic resonance spectrometer 超导核磁共振波谱仪： 高级偶合（不符合n+1规律，峰强变化也不规则） 偶合常数(J): a.偶合裂分是由原子核间相互干扰引起的,通过化学键传递; b.相互偶合的H核其J值相同; c.一级图谱峰的裂分遵循n+1规律; d.根据J值大小可以判断偶合氢核之间的关系，归属H核。 谱学知识介绍 * 三、碳核磁共振（13C-NMR） 1.碳谱为结构解析提供的信息 化学位移:?1～250； 分辨率高，谱线简单，可观察到季碳； 驰豫时间对碳谱信号强度影响较大； 可给出化合物骨架信息。 缺点：测定需要样品量多，测定时间长， 13C信号灵敏度 是1H信号的1/6000。 而吸收强度一般不代表碳原子个数，与种类有关。 * 常见基团的化学位移(?)值: 脂肪C: ?50 连杂原子C: C-O，C-N ?40-100 C-OCH3：? 50-60 糖上连氧C： ? 60-90；糖端基C：? 90-110 炔C：? 60-90 （芳香碳）烯碳：? 120-140；（连氧芳碳）烯碳：?140-170；（其邻位芳碳）烯碳：?90-120 2. 碳谱（13C-NMR）：必记基础数据 * C=O: ?160-220 酮：? 195－220 醛： ? 185－205 醌： ? 180-190 羧酸：? 160－180 酯及内酯：? 165－180 酰胺及内酰胺: ?160－170 * 1）碳的杂化方式 ? sp3 ? sp ? sp2 10-80 60-120 90-200 2）碳核的电子云密度 电子云密度?, ?? 高场位移 3. 碳谱（13C-NMR）化学位移的影响因素 * 3）取代基的诱导效应和数目 取代基数目?,影响?, ?? 诱导效应随相隔键的数目增加而减弱; 随取代基电负性?,? ? 原子电负性大小数值： H C S N Cl O F 2.1 2.5 2.5 3.0 3.0 3.5 4.0 影响因素 * 4）共轭效应 与双键共轭,原双键端基C ??, 另一个C ? ? 5）分子内部作用 分子内氢键使C=O的?? 123.3+ 13.6 -7.0 1 2 * 6） ?效应(1,3-效应） 较大基团对γ-位碳上的氢通过空间有一种挤压作用，使电子云偏向碳原子，使碳化学位移向高场移动，这种效应称为γ-效应。 * 4. 13C-NMR谱的类型 1）质子非去偶谱 * 2）全氢去偶谱(COM)或噪音去偶谱(PND)或质子宽带去偶谱(BBD) 特点: 图谱简化, 所有信号均呈单峰. * 3）偏共振去偶谱(OFR) 特点: 只保留直接相连氢对碳的偶合影响,可识别伯、仲、叔、季碳。 CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s。 * 4）选择氢去偶谱（SPD）： 用很弱的能量选择性地照射特定氢核，消除它对相关碳的偶合影响，使峰简化。 * 5）DEPT谱 特点：不同类型13C信号呈单峰分别朝上或向下,可识别CH3、CH2、CH、C. 脉冲宽度 ?=135°CH3, CH ?, CH2? （常用） ?=90°CH ?, ?=45°CH3, CH2 , CH ?, 季碳不出现 * * * * * 一、概述 第三章 核磁共振（NMR spectroscopy） 核磁共振波谱学的发展 1946年，Purcell和Bloch观察到核磁共振现象。于1952年获得诺贝尔物理奖 1945-1951年间，化学位移和自旋偶合的发现，NMR技术的化学应用。 1953年 世界上第一台商品化NMR谱仪. 1964年 世界上第一台超导磁场的NMR谱仪 1971年世界上第一台脉冲傅立叶变换NMR谱仪 1976年R.R.Ernst发表了二维核磁共振的理论和实验的文章。获得1991年诺贝尔化学奖 1．原子核的自旋:atomic nuclear spin 一.基本原理 如果放在外磁