影响化学位移的因素.ppt

影响化学位移的因素 1 诱导效应 CH3X不同化学位移与 X的电负性化合物电负性 X 4 0 F 3 5 O 3 1 Cl 2 8 Br 2 5 I ppm 4 263 403 052 682 16 X X 电子云密度 屏蔽效应 共振在较低磁场发生 拉电子基团越多 这种影响越大 3 05 5 30 7 27 基团距离越远 受到的影响越小 2 各向异性 1 芳环的各向异性 感应磁场 与外磁场方向在环内相反 抗磁的 在环外相同 顺磁的 7 3 芳香烃18 轮烯 对环吩 2 双键化合物的各向异性 乙烷质子0 96乙烯质子5 84 1 烯碳sp2杂化 C H键电子更靠近碳 对质子的屏蔽 2 产生感应磁场 质子恰好在去屏蔽区 3 三键化合物的各向异性 1 炔碳为sp杂化 相对sp2和sp3杂化的C H键电子更靠近碳 使质子周围的电子云密度减少 质子共振吸收向低场移动 2 炔碳质子处在屏蔽区 炔氢共振应出现在较高的磁场强度区炔质子的化学位移值为2 88 3 氢键的影响 氢键的形成可以削弱对氢键质子的屏蔽 使共振吸收移向低场 醇羟基0 5 5酚4 7胺0 5 5羧酸10 13二聚体形式 双分子的氢键 分子内氢键同样可以影响质子的共振吸收 二酮的烯醇式可以形成分子内氢键该羟基质子的化学位移 为11 16 4 3 3化学等价与磁等价 1 化学等价 化学等价又称为化学位移等价 若分子中两个相同原子 或基团 处于相同的化学环境时 则称它们是化学等价的 一般说来 若两个相同基团可通过二次旋转轴互换 则它们无论在何种溶剂中均是化学等价的 若两个相同基团是通过对称面互换的 则它们在非手性溶剂中是化学等价的 而在手性溶剂中则不是化学等价的 若不能通过以上两种对称操作互换的两相同基团 一般都不是化学等价的 当存在分子内的快速运动时 则亦会使化学不等价的基团或质子变成化学等价的 如环己烷中的直立氢和平展氢之间由于环的快速反转而使这两个氢成为化学等价的 2 磁等价 若化合物中两个相同原子核所处的化学环境相同 且它们对任意的另外一核的耦合常数亦相同 数值和符号 则两原子为磁等价的 同时满足下列两条件 1 它们是化学等价的 2 它们对任意另一核的耦合常数J相同 数值及符号 两个H是化学等价的 两个F也是化学等价的两个H化学等价而磁不等价 两个F也是磁不等价的 由于两个氢磁不等价 其氢谱线数目超过10条 HA和HA 是化学等价的二重轴对HB HB 来说 一个是邻位耦合 耦合常数3J 另一个是对位耦合 耦合常数5J 它们是磁不等价的 HA及HA 化学等价且磁等价 因它们对HB都是间位耦合 其耦合常数4J相同 4 3 4一级裂分 化学位移以频率 Hz 为单位 J 6弱耦合一级类型谱 J 6强耦合高级类型谱 对于自旋量子数I 1 2的一级类型的耦合可以归纳以下几条规则 1 某核和n个磁等价的核耦合时 可产生n 1条谱线 若它再与另一组m个磁等价核耦合 则谱线的数目是 n 1 m 1 条 2 谱线裂分的间距即是它们的耦合常数J 3 一级类型的多重峰通过其中点作对称分布 中心位置即为化学位移值 4 多重峰的相对强度为二项展开式 a b n的系数 n为等价核的个数 即可由下表表示 n 核的个数 谱线相对强度01111212131