第三章第二节H核磁谱

1、4:43:563.2 3.2 3.2 氢核磁共振波谱氢核磁共振波谱氢核磁共振波谱氢核磁共振波谱氢核磁共振波谱氢核磁共振波谱3.2.1 核磁共振与化学位移核磁共振与化学位移nuclear magnetic resonance and chemical shift3.2.2 影响化学位移的因素影响化学位移的因素factors influenced chemical shift3.2.3 耦合常数耦合常数spin coupling and spin splitting3.2.4 谱图解析analysis of spectrograph4:43:56NMR的主要直接信息 化学位移（） 耦合常数（J）

2、信号强度（I）4:43:573.2.1 3.2.1 3.2.1 化学位移化学位移化学位移化学位移化学位移化学位移chemical shiftchemical shiftchemical shift1.1.屏蔽作用（屏蔽作用（shielding effectshielding effect） 理想化的、裸露的理想化的、裸露的氢核；满足共振条件：氢核；满足共振条件： 0 = H0 / (2 ) 产生单一的吸收峰；产生单一的吸收峰；但是，电子云的绕核运但是，电子云的绕核运动产生感应磁场，与外动产生感应磁场，与外磁场方向相反，屏蔽掉磁场方向相反，屏蔽掉部分外磁场。部分外磁场。4:43:57实际实际作用

3、在原子核的外磁场为：作用在原子核的外磁场为：H =（1- ）H0 ：屏蔽常数。屏蔽常数。 越大，屏蔽效应越大。越大，屏蔽效应越大。实际实际吸收频率为：吸收频率为： = / (2 ) （1- ）H0由于电子云的屏蔽，使原子核的共振吸收由于电子云的屏蔽，使原子核的共振吸收频率变小频率变小换言之，若想在换言之，若想在 0处处获得共振吸收，需更强的获得共振吸收，需更强的外磁场以抵消电子的屏蔽作用，外磁场以抵消电子的屏蔽作用，( (相对于裸露相对于裸露的氢核的氢核) )外磁场变大外磁场变大。屏蔽作用的大小与核外电子云密度有关。屏蔽作用的大小与核外电子云密度有关。4:43:58 2. 2. 2. 化学位移

4、化学位移化学位移化学位移化学位移化学位移 ：chemical shiftchemical shiftchemical shift 在有机化合物中，各种氢核周围的化学环境不同，电在有机化合物中，各种氢核周围的化学环境不同，电子云密度不同，屏蔽效应不同，共振频率有差异，即引起共子云密度不同，屏蔽效应不同，共振频率有差异，即引起共振吸收峰的位移，这种现象称为振吸收峰的位移，这种现象称为化学位移化学位移。 由于化学位移的大小用与氢核所处的化学环境密切相关，因此可用来判断H 的化学环境，从而推断有机化合物的分子结构。4:43:583. 3. 3. 3. 3. 3. 化学位移的表示方法化学位移的表示方法化

5、学位移的表示方法化学位移的表示方法化学位移的表示方法化学位移的表示方法(1)(1)位移的标准位移的标准没有完全裸露的氢核，没没有完全裸露的氢核，没有绝对的标准。有绝对的标准。相对标准相对标准：四甲基硅烷（：四甲基硅烷（TMS） Si(CH3)4 （内标内标） 规定：它的化学位移规定：它的化学位移 TMS = 0(2) 为什么用为什么用TMS作为基准作为基准? a. 12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一个尖峰；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屏蔽强烈，位移最大。与有机化合物中的质子峰不重迭；重迭； c. 化学惰性；易溶于有机溶剂

6、；化学惰性；易溶于有机溶剂； d. 沸点低，易回收。沸点低，易回收。4:43:59 样品样品 TMS = / (2 ) （ TMS - 样品样品）H0 = / (2 ) （1- ）H0（3）化学位移的大小）化学位移的大小 相对TMS，不同化学环境的氢核的共振吸收的移动距离：电子的屏蔽产生的磁场极小，因此对吸收频率的改变也是非常小的，所以用相对位移定义化学位化学位移移 ，单位是ppm可以发现，可以发现， 与氢核的屏与氢核的屏蔽常数、蔽常数、外外磁场强度成正比磁场强度成正比4:43:59 = （ 样样 - TMS) / 工作频率工作频率 106 (ppm) = （ HTMS - H样样 ) / H

7、工作磁场工作磁场 106 (ppm)两种表示方法： / (2 ) （ TMS - 样品样品）H0代入上式可可以发现：以发现： （1）与与不同，不同， 与外磁场强度无关，仅与与外磁场强度无关，仅与氢核的化学环境（氢核的化学环境（ ）相关。）相关。因此，对同一核，因此，对同一核，不同工作频率的核磁共振谱仪测定的化学位移不同工作频率的核磁共振谱仪测定的化学位移结果相同。结果相同。化学位移化学位移 大小的定义：大小的定义：单位是ppm讨论：讨论：4:44:00（2）屏蔽强，共振需要的磁场强度大，在高场出现，屏蔽强，共振需要的磁场强度大，在高场出现，靠近靠近TMS ， 小：小： 屏蔽弱，共振需要的磁场强

8、度小，在屏蔽弱，共振需要的磁场强度小，在低场出现，远离低场出现，远离TMS ， 大。大。4:44:00例题，例题，若用若用60 MHz60 MHz的核磁共振仪测量，某质子的吸的核磁共振仪测量，某质子的吸收峰与收峰与TMSTMS峰相隔峰相隔134Hz134Hz。计算该质子的化学位移值。计算该质子的化学位移值是多少？是多少？解：解： = 134Hz / 60MHz 106 = 2.23 (ppm)改用改用100 MHz100 MHz的的NMRNMR仪进行测量，质子吸收峰与仪进行测量，质子吸收峰与TMS TMS 峰相隔的距离峰相隔的距离? ?即为相对于即为相对于TMSTMS的化学位移值的化学位移值

9、= 2.23 100 = 223Hz4:44:013.2.2 3.2.2 3.2.2 影响化学位移的因素影响化学位移的因素影响化学位移的因素影响化学位移的因素影响化学位移的因素影响化学位移的因素 factors influenced chemical shiftfactors influenced chemical shiftfactors influenced chemical shift1.1. 取代基的电负性取代基的电负性 2.2. 磁各向异性（电环流效应）磁各向异性（电环流效应）3.3. 氢键氢键4. 质子交换对化学位移的影响质子交换对化学位移的影响5.5. 其他影响因素其他影响因素屏

10、蔽效应，去屏蔽效应屏蔽效应，去屏蔽效应4:44:011 1 1 1 1 1取代基的电负性取代基的电负性取代基的电负性取代基的电负性取代基的电负性取代基的电负性诱导效应诱导效应诱导效应诱导效应诱导效应诱导效应 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， 越大。例如：碘乙烷 CH3 ， =1.62.0，高场；高场； CH2I， =3.0 3.5, 低场低场-去屏蔽效应去屏蔽效应甲醇甲醇 -O-H， - CH3 ， 大大 小小 低场低场 高场高场4:44:02电负性对化学位移的影响电负性对化学位移的影响电负性对化学位移的影响电负性对化学位移的影响电负

11、性对化学位移的影响电负性对化学位移的影响H3C ClH2C ClHC ClClClCl3.055.337.24CH3CH3CH3CH3FClBrI4.263.052.682.60H3C Br2.68H3CH2CCH3(CH2)2CH3(CH2)3BrBrBr1.651.040.904:44:022. 2. 2. 磁各向异性效应（电子环流效应）磁各向异性效应（电子环流效应）磁各向异性效应（电子环流效应）磁各向异性效应（电子环流效应）磁各向异性效应（电子环流效应）磁各向异性效应（电子环流效应） 价电子产生诱导磁价电子产生诱导磁场，质子位于其磁力场，质子位于其磁力线上，与外磁场方向线上，与外磁场方向

12、一致，去屏蔽。一致，去屏蔽。（1）双键）双键4:44:03（2 2 2）叁键）叁键）叁键）叁键）叁键）叁键 价电子以圆柱形环绕叁键运行，产生诱导磁价电子以圆柱形环绕叁键运行，产生诱导磁场，分子轴向磁场与外磁场方向相反，产生屏场，分子轴向磁场与外磁场方向相反，产生屏蔽效应。蔽效应。4:44:03（3 3 3）苯环）苯环）苯环）苯环）苯环）苯环 苯环上的苯环上的6个个 电子产生较强的诱电子产生较强的诱导磁场，质子位于导磁场，质子位于其磁力线上，与外其磁力线上，与外磁场方向一致，去磁场方向一致，去屏蔽。屏蔽。4:44:034:44:043.3.3.3.3.3.氢键效应氢键效应氢键效应氢键效应氢键效应

13、氢键效应p 形成氢键后形成氢键后1H核屏蔽作用减少，氢键产生去屏蔽核屏蔽作用减少，氢键产生去屏蔽效应，使吸收峰向低场移动，化学位移增大。效应，使吸收峰向低场移动，化学位移增大。p由于溶液的浓度、溶剂的选择对氢键形成的影响由于溶液的浓度、溶剂的选择对氢键形成的影响，活泼氢的吸收峰位置有较大范围的波动。，活泼氢的吸收峰位置有较大范围的波动。p 如醇羟基的活泼氢。如醇羟基的活泼氢。4:44:044.4.4.4.4.4.质子交换对化学位移的影响质子交换对化学位移的影响质子交换对化学位移的影响质子交换对化学位移的影响质子交换对化学位移的影响质子交换对化学位移的影响（1）可交换氢（活泼氢）可交换氢（活泼氢

14、）活泼氢可与同类分子或与溶剂分子的氢进行交换：与与N、O、S 等相连的等相连的 H，交换速度：，交换速度：OH NH SHROH （a） + ROH （b） = ROH （b） + ROH （a） ROH （a） + HOH （b） = ROH （b） + HOH （a） （2）可交换氢的化学位移范围较宽，峰位不固定，易干）可交换氢的化学位移范围较宽，峰位不固定，易干 - 扰其它质子的测定，故常用重水将其交换掉。扰其它质子的测定，故常用重水将其交换掉。ROH + DOD = ROD + HOD只在只在 4.7ppm 出现出现HOD的质子峰的质子峰利用重水也能确定活泼氢的位置。利用重水也能确定活

15、泼氢的位置。4:44:055.其他影响因素其他影响因素 溶剂、共扼效应等溶剂、共扼效应等4:44:053.2.33.2.33.2.3耦合常数耦合常数耦合常数耦合常数耦合常数耦合常数1、自旋偶合与自旋裂分、自旋偶合与自旋裂分spin coupling and spin splitting2、耦合规律、耦合规律Coupling theory3. 耦合常数（耦合常数（J）spin coupling constant4:44:061 1 1、自旋偶合与自旋裂分、自旋偶合与自旋裂分、自旋偶合与自旋裂分、自旋偶合与自旋裂分、自旋偶合与自旋裂分、自旋偶合与自旋裂分 spin coupling and spi

16、n splittingspin coupling and spin splittingspin coupling and spin splitting 每类氢核不总表现为每类氢核不总表现为单峰，有时多重峰。单峰，有时多重峰。峰的裂分原因峰的裂分原因: 相邻两个氢核之间的自旋偶合自旋偶合;由自旋偶合所引起的谱由自旋偶合所引起的谱线增多的现象称为自旋线增多的现象称为自旋裂分。裂分。4:44:06自旋耦合：自旋耦合：自旋耦合：自旋耦合：自旋耦合：自旋耦合：p 临近原子核自旋角动量之间相互影响，这种自旋临近原子核自旋角动量之间相互影响，这种自旋角动量的相互作用造成角动量的相互作用造成NMR谱图中的信号

17、峰发生裂谱图中的信号峰发生裂分。称之为分。称之为自旋耦合自旋耦合。p偶合常数（偶合常数（J）：裂分峰的峰间距，用来衡量偶合：裂分峰的峰间距，用来衡量偶合作用的大小。作用的大小。p耦合作用一般在耦合作用一般在3个键之内发生。随着相邻距离增个键之内发生。随着相邻距离增大而减小。大而减小。4:44:07例例例J AB相邻碳上氢核耦合示意图相邻碳上氢核耦合示意图4:44:07概念：化学等价与磁等价概念：化学等价与磁等价概念：化学等价与磁等价概念：化学等价与磁等价概念：化学等价与磁等价概念：化学等价与磁等价 chemical equivalentchemical equivalentchemical e

18、quivalentandandand and magnetically equivalent and magnetically equivalent and magnetically equivalent化学等价（化学位移等价）化学等价（化学位移等价） 若分子中两个相同原子（或两个相同基团）处于相同的若分子中两个相同原子（或两个相同基团）处于相同的化学环境，其化学环境，其化学位移相同化学位移相同，它们是化学等价的。相反，化，它们是化学等价的。相反，化学位移不同的核称为化学不等价。学位移不同的核称为化学不等价。例如例如： CH3CH2X 中的中的CH3 的的3个个H，是化学等价的，是化学等价的，

19、 CH2中的中的2个个H，是化学等价的，是化学等价的， 而甲基和亚甲基的而甲基和亚甲基的H是化学不等价核是化学不等价核 （2）CH3CH3（3）CH3CH2OCH2CH34:44:07 分子中分子中相同种类的核（或相同基团）相同种类的核（或相同基团），不仅，不仅化学位移相化学位移相同同，而且还以而且还以相同的偶合常数相同的偶合常数与分子中其它的核相偶合，表与分子中其它的核相偶合，表现共同的偶合常数，这类核称为磁等价的核。现共同的偶合常数，这类核称为磁等价的核。例如：例如：CHHHCHHFFCH2C CHHHHHH三个三个H核核化学等价化学等价磁等价磁等价二个二个H核核化学等价，化学等价，磁等价

20、磁等价六个六个H核核化学等价化学等价磁等价磁等价 磁等价磁等价磁等价磁等价磁等价磁等价4:44:08两核（或基团）磁等价的条件两核（或基团）磁等价的条件两核（或基团）磁等价的条件两核（或基团）磁等价的条件两核（或基团）磁等价的条件两核（或基团）磁等价的条件首先必须是化学等价（化学位移相同）首先必须是化学等价（化学位移相同）必须对组外任一个核具有相同的偶合常数（数值必须对组外任一个核具有相同的偶合常数（数值和键数）和键数）Ha，Hb化学等价，磁不等价。化学等价，磁不等价。J Ha FaJ Hb FaFa，Fb化学等价，磁不等同。化学等价，磁不等同。C CHaHbFaFbYH2H3H4H2H33J

21、5JCOH3CNHHXYH2H3H2H3磁不等同例子磁不等同例子：4:44:082. 2. 2.耦合规律耦合规律耦合规律耦合规律耦合规律耦合规律 n n n+1 +1 +1 规律规律规律规律规律规律对于一组的核，相邻碳原子上磁等价氢核对之耦合规律：对于一组的核，相邻碳原子上磁等价氢核对之耦合规律： 峰裂分数：峰裂分数：n+1 规律规律；n为相邻碳原子上的质子数；为相邻碳原子上的质子数； 峰强度系数符合二项式(a+b)n的展开式系数；4:44:092Hb3HbHaHb1Hb2Hb3HaHb1Hb2HaHb1HaHb相邻碳上氢核的耦合作用相邻碳上氢核的耦合作用4:44:09峰裂分数与强度峰裂分数与

22、强度峰裂分数与强度峰裂分数与强度峰裂分数与强度峰裂分数与强度C CH3HC CH HH1:11:3:3:11:11:2:14:44:10峰裂分数与强度峰裂分数与强度峰裂分数与强度峰裂分数与强度峰裂分数与强度峰裂分数与强度CCHHHHHCCH3HCH31:3:3:11:2:11:11:6:15:20:15:6:14:44:103. 耦合常数（耦合常数（J） 单位：单位： 赫兹赫兹Hz，一般不超过，一般不超过20 Hz自旋自旋耦合，可反映相邻核的特征，可提供化合物分子内相接和立体化学的信息 nJHX表达方式：耦合原子相隔键数耦合常数J J 的大小表示偶合作用的强弱，它是化合物的大小表示偶合作用的强

23、弱，它是化合物结构的属性，不随外磁场的变化而变化。结构的属性，不随外磁场的变化而变化。4:44:11 （1）.同碳偶合同碳偶合 指间隔指间隔2个单键的质子之间的偶合，即连在同个单键的质子之间的偶合，即连在同一个碳上的一个碳上的2个质子之间的偶合。用个质子之间的偶合。用 2J 表示表示CHHC=CHHJ= 12 15J = 0 34:44:11（2 2 2）. . .邻碳偶合邻碳偶合邻碳偶合邻碳偶合邻碳偶合邻碳偶合 指间隔指间隔3个单键的质子之间的偶合，即相邻个单键的质子之间的偶合，即相邻2个碳上的质子之间的偶合。用个碳上的质子之间的偶合。用 3J 表示表示例如，例如， H-C-C-H 3J=5

24、9Hz4:44:11CCR1R2HaHbCCR1HaR2Hb反式反式 (trans)顺式顺式 (cis)3Jab=14-18HzHaHb3Jab=10-14HzHaHbNMR的直接信息4:44:12CCHAHMHXOCOH3C2.44.74.47.2JMX = 16.2 HZ; JAX = 8.4 HZ; JAM = 2.4 HZ4:44:12（3 3 3）. . .远程偶合远程偶合远程偶合远程偶合远程偶合远程偶合 指间隔指间隔3个键以上个键以上的质子之间的偶合，一般较小，可忽的质子之间的偶合，一般较小，可忽略，但在共扼体系中仍然存在。略，但在共扼体系中仍然存在。共扼体系中远程耦合：共扼体系中

25、远程耦合：HHHHXXC=CHaHbCHcJ 邻邻 = 6 10J 间间 = 1 3J 对对 = 0.2 1.5J ac = 0 1.5J bc = 1.6 3.04:44:133Jab= 7-94Jac= 1-35Jad= 0.5R1HcHaHdR3R2HbHcHaR1R3R2HaHcHdHaHbHcHaHbHc举例：多取代芳香烃的耦合常数举例：多取代芳香烃的耦合常数R3HcHaR1HdR2HbHcHaHd4:44:13l自旋偶合具有相互性：nJxy= nJyx ( J 值相同)l偶合是固有的，只有当相互偶合的核化学位移不等时，才会表现出偶合裂分l偶合强弱( J 值大小)与原子核间所隔的化学

26、键多少（n）有关 通常1H核之间的偶合出现在 n 3，当它们之间有双键存在时，n = 4-5，也会出现偶合（远程偶合）。 不同的原子核会有些差别。l裂分峰数: 磁等价核n：n1；两组磁等价核： （n1）（m1）（4 4 4）. . .耦合一般规律耦合一般规律耦合一般规律耦合一般规律耦合一般规律耦合一般规律4:44:14示例：示例：示例：示例：示例：示例： HH Ha a a裂分为裂分为裂分为裂分为裂分为裂分为多少多少多少多少多少多少重峰？重峰？重峰？重峰？重峰？重峰？CCCHaHcBrHbHbHcHbHa01234JcaJbaJca JbaHa裂分峰裂分峰:(3+1)(2+1)=12实际实际H

27、a裂分峰裂分峰:(5+1)=6强度比近似为：强度比近似为：1:5:10:10:5:14:44:14q裂分峰数符和裂分峰数符和n+1规律，相邻的磁等价核只有一个规律，相邻的磁等价核只有一个偶合常数偶合常数J；若相邻若相邻n个核中有个核中有n1个核偶合常数为个核偶合常数为J1， n2个核偶合常数为个核偶合常数为J2，n= n1+ n2 则裂分峰数为则裂分峰数为（n1+1)( n2+1)q峰组内各裂分峰强度比峰组内各裂分峰强度比(a+b)n的展开系数的展开系数q 从谱图中可直接读出从谱图中可直接读出 和和 J： 化学位移化学位移 在裂分峰在裂分峰 的对称中心，裂分峰之间的的对称中心，裂分峰之间的距离

28、（距离（Hz）为偶合常数）为偶合常数 J4. NMR图谱的类型图谱的类型一级谱的特点一级谱的特点（1）. 一级谱（简单谱）一级谱（简单谱）4:44:15J 6一级谱必须满足一级谱必须满足2个条件：个条件：（1）相互偶合的两组氢核中，每组中的氢核必须是磁）相互偶合的两组氢核中，每组中的氢核必须是磁全同核全同核（2）两组相互偶合的氢核的化学位移的差值与其偶合）两组相互偶合的氢核的化学位移的差值与其偶合常数的比值满足：常数的比值满足：4:44:15v一般情况下，谱峰数目超过一般情况下，谱峰数目超过n+1规律所计算规律所计算的数目的数目v组内各峰之间强度关系复杂。组内各峰之间强度关系复杂。v一般情况下

29、，一般情况下， 和和 J 不能不能从谱图中可直接从谱图中可直接读出读出（2 2 2）. . . 二级谱二级谱二级谱二级谱二级谱二级谱v /J 6，耦合常数与位移距离相近，耦合常数与位移距离相近4:44:15CCBHHAC6H5OC2H54:44:15 一般情况下，提高射频频率，可将二级谱转化一般情况下，提高射频频率，可将二级谱转化为一级谱。（为一级谱。（300MHz，600MHz） v v，所以提高射频频率，所以提高射频频率， v加加大；而大；而J与射频无关，不随工作频率变化。与射频无关，不随工作频率变化。 例例1 1 P684:44:16例例2.2. C CHACNHBHCHCHBHA60M

30、Hz100MHz220MHz二级谱二级谱4:44:165. 5. 5.自旋体系类型自旋体系类型自旋体系类型自旋体系类型自旋体系类型自旋体系类型分子中相互偶合的核构成一个自旋体系分子中相互偶合的核构成一个自旋体系自旋体系的表示方法自旋体系的表示方法（1）一个自旋体系中化学等价的核构成一个核组，用一）一个自旋体系中化学等价的核构成一个核组，用一个大写英文字母表示，若这些核虽然化学位移一样，但个大写英文字母表示，若这些核虽然化学位移一样，但磁不等价，则在字母右上角加撇。磁不等价，则在字母右上角加撇。（2）化学不等价的核用不同的大写英文字母表示，当它）化学不等价的核用不同的大写英文字母表示，当它们的化

31、学位移值相差大，如一级谱，则用相差较远的字们的化学位移值相差大，如一级谱，则用相差较远的字母表示。母表示。A、B、C； K、L、M.； X、Y、Z.（3）每一种磁等价的核的个数写在字母右下角。）每一种磁等价的核的个数写在字母右下角。4:44:17例如：例如：CH3CH2OH A3M2X 13CH2F2 AM2X2HHHClClHAABB4:44:17（1）AX系统系统（a）AX系统有系统有4条线，条线，A，X各为两重峰；各为两重峰；（b）两峰之间裂距为偶合常数）两峰之间裂距为偶合常数JAX；（C）各组双重峰的中点为该核的化学位移；）各组双重峰的中点为该核的化学位移；（d）四条谱线高度相等。）四

32、条谱线高度相等。AXJAXJAXVXVA常见自旋体系常见自旋体系4:44:17（2）AX2 系统系统（a）AX2 系统有五条谱线，系统有五条谱线，A 受两个质子的偶合受两个质子的偶合分裂成三重峰，分裂成三重峰，X 受受 A 的偶合分裂成两重峰。的偶合分裂成两重峰。（b）两重峰及三重峰的裂分峰之间的裂距为偶合）两重峰及三重峰的裂分峰之间的裂距为偶合 常数常数 JAX（C）两组峰的对称中心为化学位移。）两组峰的对称中心为化学位移。（d）A组三重峰强度比为组三重峰强度比为 1：2：1；X 组强度比组强度比为为 1：1。例如，例如，CHCl2CH2Cl4:44:17（3）AMX 系统系统（a）在）在A

33、MX系统中任何两核之间的化学位移之差都应系统中任何两核之间的化学位移之差都应远大于它们之间的偶合常数。远大于它们之间的偶合常数。 AM 远大于远大于JAM， AX 远大于远大于JAX， MX 远大于远大于JMX。AMX系统有系统有12条线，其条线，其中中A、M、X各占各占4条，四条谱线强度相等。条，四条谱线强度相等。（b）每个质子的四条谱线有两种裂距，分别为该原子）每个质子的四条谱线有两种裂距，分别为该原子与其他两个原子的偶合常数。十二条谱线有三种裂距，与其他两个原子的偶合常数。十二条谱线有三种裂距，分别对应为分别对应为JAM、JAX、JMX。（c）每组四重峰的中点为该核的化学位移。）每组四重

34、峰的中点为该核的化学位移。C CHACNHBHC4:44:18JCAJBCJBA画法IJCBJAC画法IIAMX系统JABAABBJACJABJBAJBCBCCCJCBJCAC CHACNHBHC4:44:18（4） A2X2 系统系统（a）共有六条谱线，）共有六条谱线，A2 和和 X2 各为三条谱线。各为三条谱线。（b）每组三条谱线中的两条相邻谱线间的距离）每组三条谱线中的两条相邻谱线间的距离为为JAX 。（ c）三条谱线的中点为化学位移。）三条谱线的中点为化学位移。（d）每组三条谱线的强度比为）每组三条谱线的强度比为1：2：1。Ph-CH2-CH2-O-CO-CH3两个两个CH2例如例如4

35、:44:18（5）AX3 系统系统（a）常见的）常见的AX3系统为系统为 有六条谱线，有六条谱线，A为四为四重峰，重峰，X为双峰。为双峰。CH CH3（b）A的四重峰两条相邻谱线间距离等于的四重峰两条相邻谱线间距离等于X两谱线间距离，两谱线间距离，等于等于JAX。（c）每组谱线中央为化学位移。）每组谱线中央为化学位移。（d）A 的的4条线强度比为条线强度比为1：3：3：1，X 的两条谱线强度比的两条谱线强度比为为1；1。4:44:183.2.43.2.43.2.4谱图解析谱图解析谱图解析1.1.各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移chemical shift of kinds of

36、 compounds2、谱图中化合物的结构信息、谱图中化合物的结构信息structure information of compound in spectrograph3、简化谱图的方法、简化谱图的方法methods of simpling spectrograph4、谱图解析、谱图解析spectrum unscrambling4:44:191.1.1.1.1.1.各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移饱和烃饱和烃饱和直链烷烃饱和直链烷烃 ：-CH3: CH2，-CH: = 1左右左右O

37、CH3N CH3C CH3C CH3OCCH3与不饱和碳相邻的甲基、亚甲基等：与不饱和碳相邻的甲基、亚甲基等： = 23 左右左右与杂原子与杂原子O N等相邻的甲基、亚甲基等等相邻的甲基、亚甲基等： = 24 左右左右 H=3.24.0ppm H=2.23.2ppm H=1.8ppm H=2.1ppm H=23ppm4:44:19各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移烯烃烯烃 芳香烃芳香烃 芳烃质子：芳烃质子： H=6.58.0ppm H=4-6左右左右炔烃炔烃 H=2左右左右4:44:2

38、0各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移各类有机化合物的化学位移-COOH： H=1013ppm-OH： （醇）（醇） H=1.06.0ppm （酚）（酚） H=412ppm-NH2：（脂肪）：（脂肪） H=0.43.5ppm （芳香）（芳香） H=2.94.8ppm-CHO： H=910ppm4:44:20常见结构单元化学位移范围常见结构单元化学位移范围常见结构单元化学位移范围常见结构单元化学位移范围常见结构单元化学位移范围常见结构单元化学位移范围0123456789101112131415化学位移HCCHCO

39、HCOOHH3CO3.7H3CN3.0H3CC2.1OH3CC1.8CH3CC0.9(ppm)4:44:202 2 2、谱图中化合物的结构信息、谱图中化合物的结构信息、谱图中化合物的结构信息（1）峰的组数：标志分子中磁不等价质子的种类，）峰的组数：标志分子中磁不等价质子的种类，多少种多少种 H；（2）峰的强度）峰的强度(面积面积)：每类质子的数目：每类质子的数目(相对相对)，多少个多少个 H；（3）峰的位移）峰的位移( )：每类质子所处的化学环境，每类质子所处的化学环境，化合物中化合物中位置位置；（4）峰的裂分数：）峰的裂分数：相邻碳原子上相邻碳原子上 H 质子数质子数；（5）偶合常数）偶合常

40、数(J)：确定化合物构型确定化合物构型。4:44:21（1）由分子式求不饱和度）由分子式求不饱和度（2）由积分曲线求各组）由积分曲线求各组1H核的相对数目核的相对数目（3）解析各基团）解析各基团 首先解析：首先解析：再解析：再解析： H3CO,H3CNAr,H3CCO,H3CC,H3C( 低场信号低场信号 ) 最后解析：最后解析：芳烃质子和其它质子芳烃质子和其它质子（4） 由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析氢核由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析氢核的化学结构单元的化学结构单元（5）推断结构并加以验证）推断结构并加以验证COOH,CHO3. 3. 3. 谱图解析步骤谱图解析步骤谱图解析步骤4:44:21例例例1 1 15223化合物化合物 C10H12O28 7 6 5 4 3 2 1 04:44:22正确结构：正确结构： =1+10+1/2(-12)=5（2） 2.1单峰三个氢，单峰三个氢，CH3单峰，结构中单峰