核磁共振波谱分析法ppt课件

1、第十九章第十九章 核磁共振波谱核磁共振波谱分析法分析法一、一、 概述概述generalizationgeneralization二、二、 化学位移化学位移chemical shiftchemical shift三、三、 巧合与弛豫巧合与弛豫coupling and relaxationcoupling and relaxation四、四、 13CNMR 13CNMR谱图谱图13C NMR spectrograph13C NMR spectrograph第五节 13C核磁共振谱简介nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR 13C Nuclear m

2、agnetic resonance spectroscopy 一、概述一、概述 PFT-NMR(1970年)，适用化技术；13C谱特点：1研讨C骨架，构造信息丰富；2化学位移范围大；0250ppm； ( 19F：300ppm； 31P：700ppm；)313C-13C巧合的几率很小；13C天然丰度1.1%；413C-H巧合可消除，谱图简化。核磁矩：1H=2.79270; 13C=0.70216磁旋比为质子的1/4；相对灵敏度为质子的1/5600；H0EI=21I=21H splittingC splittingPFT-NMRR.F.transmitterMAGNETR-F receiveran

3、d detectorRecorderSweep generator (1) Magnet 251 (2) Sweep generator 310mG/min 全程0.2Gauss (3) （射频发生器 ） RF transmitter (4) （射频接收器和检测器） RF receiver and detector (5) （样品支架 , 探头） Sample holder ,probe (6) （记录仪） RecorderMAGNET富里叶变换富里叶变换Pw1T1TPWPWTransmitterReceiver PW=1050s T=4s Freq.range PW12=200,000400

4、,000Hz T1=41=0.25HzFTtimefrequency脉冲脉冲弛豫弛豫H0二、化学位移二、化学位移 chemical shift chemical shift化学位移范围：0250ppm；核对周围化学环境敏感，重叠少氢谱与碳谱有较多共同点；碳谱化学位移规律：(1) 高场低场碳谱：饱和烃碳原子、炔烃碳原子、烯烃碳原子、羧基碳原子氢谱：饱和烃氢、炔氢、烯氢、醛基氢；(2) 与电负性基团，化学位移向低场挪动；化学位移规律：烷烃化学位移规律：烷烃取代烷烃取代烷烃:H3CC H2C H2C H2C H334.722.813.9碳数碳数n 4 端甲基端甲基 C=13-14 C CH CH2

5、CH3邻碳上取代基增多邻碳上取代基增多 C 越大越大化学位移规律：烯烃化学位移规律：烯烃 C=100-150成对出现成对出现端碳端碳 =CH2 110；邻碳上取代基增多；邻碳上取代基增多 C越大：越大：C CCCH2CCH2CH3CH3CH3H3CCCH2CHCH3CH3CH3CH3H3C2 5 .43 0 .45 2 .22 4 .72 9 .95 3 .51 4 3 .71 1 4 .4OCHH2CCH3OCHH2CCH384.2 153.2化学位移规律：炔烃化学位移规律：炔烃 C=65-90C=65-90CH2CCHH3C67.084.7H3CCCCH373.6CH2CCHCH267.4

6、82.8CH2H3C17.429.921.212.9OCH2CH3CHCOCH3CC23.989.4H3C28.088.4化学位移表化学位移表1 chemical shift table1 chemical shift table化学位移表化学位移表2 chemical shift table2 chemical shift table三、巧合与弛豫三、巧合与弛豫13C-13C巧合的几率很小13C天然丰度1.1%；13C- 1H巧合；巧合常数1JCH：100-250 Hz；峰裂分；谱图复杂；去偶方法：(1)质子噪声去偶或宽带去偶(proton noise decoupling or borad

7、band decoupling) ： 采用宽频带照射，使氢质子饱和； 去偶使峰合并，强度添加(2)质子偏共振去偶：识别碳原子类型；弛豫： 13C的弛豫比1H慢，可达数分钟；采用PFT-NMR可测定，提供空间位阻、各向异性、分子大小、外形等信息；碳谱与氢谱的对比碳谱与氢谱的对比谱图去偶作用对比谱图去偶作用对比碳谱与氢碳谱与氢谱的对比谱的对比谱图去偶作用对比谱图去偶作用对比谱图去偶作用对比谱图去偶作用对比 四、四、13C NMR谱图谱图6H4H4H0.91.52.321018 124313C1HSttq1.C7H14O 13C NMR谱图谱图22.C9H10O2.13.67.2SSdddtq206

8、140 12053 301H13C 13C NMR谱图谱图32030405060qdqst例例3.化合物化合物C12H26，根据，根据13C NMR谱图推断其构造。谱图推断其构造。H2CHCH2CCH3CCCH3CH3CH3CH3H3CCH3 13C NMR谱图谱图44.C7H7Br1401207.02.320ssdddqd1H13C内容选择内容选择第一节第一节 核磁共振根本原理核磁共振根本原理principle of nuclear magnetic resonanceprinciple of nuclear magnetic resonance第二节第二节 核磁共振与化学位移核磁共振与化学位移nuclear magnetic resonance and chemical nuclear magnetic resonance and chemical shiftshift第三节第三节 自旋巧合与自旋裂分自旋巧合与自旋裂分spin coupling and spin splittingspin coupling and spin splitting第四节第四节 谱图解析与构造确定谱图解析与构造确定analysis of spectrograph and structure analysis of spe