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15.4 核磁共振波谱法应用 核磁共振谱能提供的参数主要是化学位移,原子的裂分峰数,偶合常数以及各组峰的积分高度等. 这些参数与有机化合物的结构有着密切的关系.因此核磁共振谱是鉴定有机化合物结构和构象主要工具之一. 一、 解析化合物结构的一般步骤 1. 获取试样的各种信息和基本数据 尽量多地了解待鉴定样品的来源,物理、化学性质.化学分析结果.最好确定其化学式(一般可用质谱法) 2. 根据分子式计算不饱和度. 3. 根据积分曲线计算各峰所代表的氢核数和最大可能的范围. 4. 根据化学位移鉴别质子的类型. P249列出一些基团的? 5、根据裂分峰数目可推断相邻的质子数目和可能存在的基团.以及各基团之间的连接顺序 6. 合理组合,了解最可能的结构式 7. 结合UV、IR、MS检查结构式.并与标准谱图对照进行验证 二、谱图解析实例 1. 区别一些化合物 很多化合物用其它方法不好区分 例 丙酮CH3COCH3 和丁酮CH3CH2COCH3 CH3COCH3 ：6个H在同一化学环境中，一组单峰 CH3CH2COCH3: 8个H在三种不同环境中, 三组峰 三 四重峰 单峰 2. 推测化合物结构 例：下图是C3H6O核磁共振图谱，三组吸收峰的值分别为9.8，2.4和1。试推测结构。 9.8 2.4 1 0 1 2 3 a b c （1）先计算不饱和度 ?=1+3+（0-6）/2=1 可能有双键，C=C或C=O （2）根据峰积分线高度求出各种类型H的数目 三组峰 a组：6H×3/6=3H b组：6H×2/6=2H c组：6H×1/6=1H （3）质子有三种类型，化学位移分别为?a=1， ?b=2.4， ?c=9.8 （4）跟据峰裂分情况分析 Ha 为三重峰它与2个H原子相邻 Hb 为四重峰它与三个H原子相邻 据裂分情况和化学位 移，判断为-CH2CH3 （5）分子式为C3H6O 可能的结构CH3CH2 CHO （6）验证 a .丙醛不饱和度为 Ω=1合理，符合计算结果 b. 用?验证各基团?a=1， ?b=2.4， ?c=9.8 查得：?-CH3=1~2， ?-CH2CO=2.3~2.4，?-COH=9~10 c. 用反证法验证，分子式为C3H8O的可能结构 一组单峰 四组峰 丙烯醇，四组峰 d. 与标准图谱比较 常见结构单元化学位移范围 例2 化合物C4H8O2的红外吸收光谱图在 1730cm-1处有一强吸收峰，核磁共振图谱上有三组吸收峰δ3..6单峰（3H），δ2.3四重峰（2H），δ1.15三重峰（3H）。推断其结构 解：1. 计算不饱和度 ，Ω=1+4+（0-8）/2=1，可能有双键C=C或C=O 2. 从红外图谱得知，1730cm-1处有强吸收峰.说明有羰基 C=O，独占区 3. 三重峰与四重峰最合理的组合-CH2CH3 三重峰-CH3 相邻2个H，四重峰-CH2相邻3个H 4. 单峰的三个质子，说明有一个-CH3 ，相邻无质子,与CH2CH3分开的. 5. 推断上化合物可能为丙酸甲酯 (乙酸乙酯) 6. 验证 δ 0.9-1.2 2.34 δ3.5-3.8 理论范围 δ1.15 δ2..3 δ3.6 测定值 反证：会不会为 δ2 7. 与标准图谱比较 常见结构单元化学位移范围 补充题 1. 下列化合物有几种类型H，几组裂分峰 2. 预测下列化合物有几个NMR信号及裂分情况 B r C H 2 C H 2 C H 2 Cl 补充题 1. 下列化合物有几种类型H，几组裂分峰 两种 二 七 二重峰 两种 九重峰 三重峰 三种 单峰 三重峰 四重峰 2. 预测下列化合物有几个NMR信号及裂分情况,能否用NMR区分 B r C H 2 C H 2 C H 2 Cl 三组峰 三重峰 五重峰 三重峰 二重峰 十二重峰 二组峰 五组峰 四组峰 二组峰 三组峰 （二）影响化学位移的因素 1．电负性 与质子相连元素的电负性越强，吸电子作用越强，价电子偏离质子，屏蔽作用减弱，信号峰在低场出现。 -CH3 ， ? =1.6~2.0，高场； -CH2I， ? =3.0 ~ 3.5, -O-H，