核磁共振与化学位移ppt课件

2020/5/14,.,核磁共振波谱分析法,一、核磁共振与化学位移nuclearmagneticresonanceandchemicalshift二、影响化学位移的因素factorsinfluencedchemicalshift,第二节核磁共振与化学位移,nuclearmagneticresonancespectroscopy,nuclearmagneticresonanceandchemicalshift,2020/5/14,.,一、核磁共振与化学位移nuclearmagneticresonanceandchemicalshift,1.屏蔽作用与化学位移理想化的、裸露的氢核；满足共振条件：0=H0/(2)产生单一的吸收峰；实际上，氢核受周围不断运动着的电子影响。在外磁场作用下，运动着的电子产生相对于外磁场方向的感应磁场，起到屏蔽作用，使氢核实际受到的外磁场作用减小：H=（1-）H0：屏蔽常数。越大，屏蔽效应越大。0=/(2)（1-）H0屏蔽的存在，共振需更强的外磁场(相对于裸露的氢核)。,2020/5/14,.,化学位移：chemicalshift,0=/(2)（1-）H0由于屏蔽作用的存在，氢核产生共振需要更大的外磁场强度（相对于裸露的氢核），来抵消屏蔽影响。,在有机化合物中，各种氢核周围的电子云密度不同（结构中不同位置）共振频率有差异，即引起共振吸收峰的位移，这种现象称为化学位移。,2020/5/14,.,2.化学位移的表示方法,(1)位移的标准没有完全裸露的氢核，没有绝对的标准。,相对标准：四甲基硅烷Si(CH3)4（TMS）（内标）位移常数TMS=0(2)为什么用TMS作为基准?a.12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一个尖峰；b.屏蔽强烈，位移最大。与有机化合物中的质子峰不重迭；c.化学惰性；易溶于有机溶剂；沸点低，易回收。,2020/5/14,.,位移的表示方法,与裸露的氢核相比，TMS的化学位移最大，但规定TMS=0，其他种类氢核的位移为负值，负号不加。,=（样-TMS)/TMS106(ppm),小，屏蔽强，共振需要的磁场强度大，在高场出现，图右侧；大，屏蔽弱，共振需要的磁场强度小，在低场出现，图左侧；,2020/5/14,.,二、影响化学位移的因素factorsinfluencedchemicalshift,1电负性-去屏蔽效应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，=1.62.0，高场；-CH2I，=3.03.5,-O-H，-C-H，大小低场高场,2020/5/14,.,电负性对化学位移的影响,碳杂化轨道电负性：SPSP2SP3,2020/5/14,.,影响化学位移的因素-磁各向异性效应,价电子产生诱导磁场，质子位于其磁力线上，与外磁场方向一致，去屏蔽。,2020/5/14,.,影响化学位移的因素3,价电子产生诱导磁场，质子位于其磁力线上，与外磁场方向一致，去屏蔽。,2020/5/14,.,影响化学位移的因素4,苯环上的6个电子产生较强的诱导磁场，质子位于其磁力线上，与外磁场方向一致，去屏蔽。,2020/5/14,.,2.氢键效应,形成氢键后1H核屏蔽作用减少，氢键属于去屏蔽效应。,2020/5/14,.,3.空间效应,2020/5/14,.,空间效应,Ha=3.92ppmHb=3.55ppmHc=0.88ppm,Ha=4.68ppmHb=2.40ppmHc=1.10ppm,去屏蔽效应,2020/5/14,.,4.各类有机化合物的化学位移,饱和烃,-CH3:CH3=0.791.10ppm-CH2:CH2=0.981.54ppm-CH:CH=CH3+(0.50.6)ppm,H=3.24.0ppmH=2.23.2ppmH=1.8ppmH=2.1ppmH=23ppm,2020/5/14,.,各类有机化合物的化学位移,烯烃,端烯质子：H=4.85.0ppm,内烯质子：H=5.15.7ppm,与烯基，芳基共轭：H=47ppm,芳香烃,芳烃质子：H=6.58.0ppm,供电子基团取代-OR，-NR2时：H=6.57.0ppm,吸电子基团取代-COCH3，-CN，-NO2时：H=7.28.0ppm,2020/5/14,.,各类有机化合物的化学位移,-COOH：H=1013ppm,-OH：（醇）H=1.06.0ppm（酚）H=412ppm,-NH2：（脂肪）H=0.43.5ppm（芳香）H=2.94.8ppm（酰胺）H=9.010.2ppm,-CHO：H=910ppm,2020/5/14,.,常见结构单元化学位移范围,2020/5/14,.,内容选择：,第一节核磁共振基本原理principleofnuclearmagneticresonance第二节核磁共振与化学位移nuclearmagneticresonanceandchemicalshift第三节自旋偶合与自旋裂分spincouplingandspinsplitti