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文档简介

1、核磁共振氢谱(1H-NMR) 化学位移(chemical shifts,Produced by Jiwu Wen,内容提要,化学位移的产生,核磁共振条件及面临的问题 1. 核磁共振的条件小结: (1)自旋核(I0) (2)外加磁场B0 (3)外加射频的能量hv等于自旋核磁能级的能量差： 2. 面临的问题： 从核磁共振条件式可以看出，磁性原子核的共振频率只和磁旋比和外加磁场强度B0有关。那么，在一定条件下测定时，所有1H只产生一条谱线，所有的13C也只产生一条谱线，这样对于有机物结构分析就没有什么意义,化学位移的产生,核外电子的影响，屏蔽效应，化学位移,核外电子在外加磁场作用下产生电子环流，电子

2、环流产生相应的感应磁场，感应磁场的方向与原外加磁场的方向相反，磁场强度等于B0，此时原子核实际受到的磁场强度小于原外加磁场强度B0，这种核外电子对原子核的影响称为屏蔽效应，称为屏蔽常数,修正的核磁共振条件,由于屏蔽效应不同导致化学环境不同的原子核共振频率不同，因而在不同的位置上出现吸收峰，这种现象称为化学位移,化学位移的表示方法与测定,化学位移的表示方法位移常数 测定和计算方法标准物质(通常用TMS，即四甲基硅)对照法,高场与低场的区分,化学位移的表示方法与测定,四甲基硅(TMS)作为标准物质的优点,TMS化学性质不活泼，与样品之间不发生化学反应和分子间缔合； TMS是一个对称结构，四个甲基的

3、化学环境完全相同，不论在氢谱还是碳谱都只产生一个吸收峰； Si的电负性小(1.9)，TMS中氢核与碳核周围的电子云密度高，屏蔽效应大，产生NMR信号所需的磁场强度比一般有机物中的氢核和碳核产生NMR信号所需的磁场强度大得多，处于较高场，与绝大部分样品信号不发生重叠和干扰； TMS沸点低(27)，容易去除，有利于回收样品,化学位移的表示方法与测定,2.05,3.66,影响化学位移的因素,1. 诱导效应：吸电子诱导效应降低原子核周围的电子云密度，化学位移向低场移动，增大,3. 杂化效应,2. 共轭效应,影响化学位移的因素,4. 磁各向异性效应，屏蔽与去屏蔽,1) 双键的磁各向异性效应,影响化学位移的因素,2)苯环的磁各向异性效应,影响化学位移的因素,3)叁键的磁各向异性效应,影响化学位移的因素,4)单键的磁各向异性效应,直立键上的氢核处于屏蔽区，在较高场，平伏键上的氢核处于去屏蔽区，在较低场，化学位移值大约相差0.5 ppm,影响化学位移的因素,5. 氢键：分子形成氢键后，氢核周围的电子云密度降低，产生去屏蔽作用，化学位移向低场移动，增大,6. 温度：大多数信号的共振位置受温度影响很小，但-OH, -NH和-SH在升高温度时形成氢键的程度降低，化学位移移向高场，降低。 7. 溶剂效应：溶剂的磁各向异性和溶质与溶剂之间形成氢键

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