核磁共振谱图解析ppt课件

1、 核磁共振核磁共振NMR谱图解析谱图解析常用的核磁共振常用的核磁共振NMRNMR实验实验 1H 13C 13CDEPTo CH CH3 , CH2 13CDEPT90o CH 1H 1H COSY 化学键上相邻氢原子的识别化学键上相邻氢原子的识别 1H 1H TOCSY 构造片断的识别构造片断的识别 1H 1H NOESY 空间上相近的氢原子的识别空间上相近的氢原子的识别 1H 13C HSQC, HMQC 碳氢一键相关碳氢一键相关 1H 13C HMBC 碳氢远程相关碳氢远程相关碳氢原子二、三键巧合碳氢原子二、三键巧合 氢谱是最常见的谱图。 核磁共振氢谱能提供重要的构造信息： 化学位移 耦合

2、常数及峰的裂分情况 峰面积峰面积与氢的数目成正比，所以能定量的反响氢核的信息 1H 7.28 ppm 5.28 ppm 1.8 ppm 2.73.4 ppm; 2.13.3 ppm HHHHORCH2H2C化学位移化学位移芳环与芳杂环的化学位移巧合常数芳环与芳杂环的化学位移巧合常数J构造类型 Jab数值Hz 构造类型 Jab数值Hz J2-3=5-6J3-4=7-9J2-4=1-2J3-5=1-2 J2-3=1.7-2.0J3-4=3.1-3.8J2-4=0.4-1.0J2-5=1-2 J1-2=2-3J1-2=7-10J1-3=0-3N23456234O5NN12123J4-5=3-4J2-

3、5=1-2J2-4=0J2-3=4.7-5.5J3-4=3.3-4.1J2-4=1.0-1.5J2-5=2.8-3.5J2-3=2-3J3-4=3-4J2-4=1-2J2-5=1.5-2.5 J4-5=4-6J2-5=1-2J2-4=0-1J4-6=?24NS5234S5342HN552NN64如何计算耦合常数如何计算耦合常数如何利用耦合常数来区分异构体HaHbOCOCH3CH3COOH1H2HaHbOCOCH3CH3COOH1H2orABCHH0901803JHH3J=A+Bcos+Ccos2HaHbOCOCH3CH3COOH1H2HaHbOCOCH3CH3COOH1H2orABA：H1和和

4、H2与与HaHb构成的两面角一样，那么构成的两面角一样，那么3J1ab与与3J2ab一样一样B：H1和和H2与与HaHb构成的两面角不同，那么构成的两面角不同，那么3J1ab与与3J2ab不同不同 活泼氢活泼氢 与与O O、S S、N N相连的氢是活泼氢相连的氢是活泼氢. . 切记想看活泼氢一定选择氘代氯仿切记想看活泼氢一定选择氘代氯仿或或DMSODMSO做溶剂做溶剂. . 在在DMSODMSO中活泼氢的中活泼氢的出峰位置要比出峰位置要比CDCl3CDCl3中偏低场些中偏低场些. .活活泼氢由于受氢键、浓度、温度等要泼氢由于受氢键、浓度、温度等要素的影响，化学位移值会在一个范素的影响，化学位移

5、值会在一个范围内变化围内变化. .有时分子内氢键的作用会有时分子内氢键的作用会使峰型变得锋利使峰型变得锋利. .后面附注一些常见后面附注一些常见活泼氢的核磁谱图。活泼氢的核磁谱图。A BROH; RNH2; R2NH 0.54.0 ArOH; ArSH; ArNH2 3-6 CDCl3; 5-11DMSO RSO3H; RCOOH; 10-14 DMSO; 7-10 CDCl3 RCOH醛氢8-10 峰型锋利RCONH2; ArCONH2;5-8 并且两个氢会分开 RCONHR;ArCONHAr; ArCONHR7-13RNH2.HCl9-12R是脂肪链基团 重水交换重水交换 重水交换是在核磁

6、管里参与1-2滴重水,摇匀,再做谱图会发现活泼氢消逝.ROH; RNH2; R2NH; ArOH; ArSH; ArNH2; RSO3H; RCOOH; RNH2.HCl的活泼氢是比较容易交换;2 RCOH; RCONH2; ArCONH2; RCONHR; ArCONHAr; ArCONHR的活泼氢有时比较难交换,特别是醛氢,这时候在加完重水后可以用电吹风加热一下,稍等片刻再进展检测.会发现活泼氢明显减少或消逝.但谱图会发现水峰信号加强.在CDCl3中此时HDO峰会在4.8 ppm的位置.以以下图是两个例子在核磁管里参与在核磁管里参与1-21-2滴重水即可将活泼氢交换掉滴重水即可将活泼氢交换

7、掉HDO活泼氢CH3CH215CH2CH2SH氟对氢的巧合 氟对氢的巧合在核磁中是经常碰见的，并且利用此规律可以处置和验证很多芳香环上取代基的取代位置问题。 参考下面的列表和谱图:1H和和19F的耦合常数的耦合常数J邻2.5衍生物衍生物6-104-80-3关于手性化合物和前手性化合物中CH2上两个氢的化学位移 与某碳原子相连的四个基团不等同时，该碳原子那么是手性碳原子，假设有一对一样基团时，该碳原子那么是前手性碳原子。与手性碳上相连的碳上的两个氢或者相隔2键或3键等以上碳上的两个氢都是不等价的，且两个氢的巧合常数在815Hz范围同碳耦合，有的甚至更高。 下面是四氢糖醇的构造图,可以看出手性碳对

8、2,3,4,5位氢的空间上的影响. 1.52.02.53.03.54.0ppm1.5891.6021.6101.6191.6281.6321.6381.6451.6501.6581.6641.8481.8531.8671.8841.8951.8991.9041.9071.9101.9181.9221.9361.9411.9552.3733.4583.4733.4863.5023.6323.6403.6613.6693.7423.7583.7623.7683.7793.7903.7963.8233.8393.8433.8503.8553.8593.8763.9673.9753.9843.9924

9、.0004.0084.0154.0251.0002.9441.1881.0071.0110.9780.9860.986OOH1245312233445在前手性化合物当中如： 两个乙基是化学等价的，而2与3两个亚甲基中CH2的两个氢是不等价的，由此化学位移不同，两个氢同碳巧合,又受邻位CH3的偶合假设无谱线重叠，此CH2可以察看到十六条谱线。请看下面的谱图：CH3CHOOH2CH2CCH3H3C123用用NOESYNOESY方法对异构体的鉴别方法对异构体的鉴别 在有机合成反响中会经常呈现异构体 ,在异构体构型的鉴别中，NOE是一种非常有效的手段。NOE谱对有机化合物构造、构型、构象的鉴定可以提供

10、重要信息. NOE谱可以采用一维方式或二维方式 ,我们通常都采用二维谱图的方式，由于二维谱方便快捷，可察看的信息全。 NOE主要用来确定两种质子在分子立体空间构造中能否间隔 相近。要求两种质子的空间间隔 小于5A. 从以上可以看出NOE和空间要素很有关系,和相隔的化学键数无关，所以在分析NOE谱图时候,一定要能画出构造的立体构型以便解析。下面是用NOE方法来鉴别异构体的简单例子。OHClabcOHClabc1H-1H NOESY 解析：两个经过氢谱难以区分此化合物是哪个 构造，但用过NOESY可以看到叔丁基只和a一个氢 有NOE相关信号，所以可以确定构造为 假设构造是 那么叔丁基应该与a,b两 个氢有NOE相关信号。 OHClabcOHClabcNOESY经过羰基对苯