波谱分析解析核磁共振

Spin-SpinandJ不是化移现象。Cl2CH-CH2ClCH CHBo CH2

CH3 Bo根据Pauli原理和Hund规则，每个成键轨道最多只能容纳2个电子且自旋方向相EEEE

<ΔE1=ΔE2=

<–J/2)=+J/2)=ΔE2–ΔE1=h(ν2–ν1)=hΔνΔν=J(Hz) Jab=Jb

J=Kppm=WedApr1210:16:352000:(untitledW1:1 Axis=ppmScale=41.38Hz/c6.50 6.00 5.50 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 .500某组环境相同的氢核，分别与n和m个环境不同的氢核（或I=1/2的核）偶合,则被裂分为(n+1)(m+1)条峰（实际谱图可能出现谱峰部分J(OH-CH)≠JCH WedApr1210:21:202000:W1: Axis=ppmScale=41.38 WedApr1210:24:442000:W1: Axis=ppmScale=2.59 1111singlet,sdoublet,2 1triplet,34511153 341151quartet,△ν/J 移值(δppm)：中心与重心之间。4 例：分子式CHBr，14 WedApr1210:40:132000:(untitled)W1:1HAxis=ppmScale=18.89Hz/cC1H23.80 3.60 3.40 3.20 3.00 2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00812CHO812WedApr1211:14:462000:W1: Axis=ppmScale=39.69 化学等价（ChemicalCH3-CH2-O-，X-CH2CH2-HaXa

Hbab ab 通过对称轴旋转而互换的质子称之等位（HomotopicorIdentical）质子，无论是非手性 ClHc HbHa

Hd ClCl 180 Hd

HcHa ClHb

称之非对映异位(Diastereotopic)，无论是在 CH3CH2OH CH3CH2O

a

NHa aaˊ,b aaˊ,b

b

Yab aaˊbbˊc aaˊbHaHaHb

H3C

Ha Hb

Ha O O

O O

Hb Hc质子与质子(1H，1H)之间的偶合。其他核(19F,31P,13C,2H,14N) HHHCCHHHCCHHOO

O

~~-邻位π键角的影响

CHHCHH

3 S

Ha—C—C—Hb3J或J邻3J=J0cos2φ (0o3J=J180cos2φ0.28 (90o≤φ≤180o)(J08~9Hz, J18011~12Hz)

φ=60oφ=90oφ=120oφ=

Jab=2~Jab=~Jab=~Jab=11~

快速旋转的σ键，3J6~8HzHˊHˊ

Jaˊ

Jaˊ2Jae= ~3Jaaˊ（180o）8~12Hz，~103Jaeˊ（60o）或 ˊ2~6Hz3Jeeˊ2~5Hz~4

(I)

小(II

大(IIII3Jab8~12Hz

(I

大(II

小(IIIIII 2~4Hz

(II

(III

(I

(II)。ef

b3J3Jef10Hz :=2 () iS l .840.6400.400.2400.0300.8300.6300.4300.2300.0200.8200.6200.4200.200.0100.8100.6100.4100.2100.000.8000.6000.1212 H

4H

H

H2

H2

H4

4HzH2

4HzH2

4HzH4

Jab~2Hz

J

Jbc12~18HzJ J FriApr1418:29:582000:W1:1HAxis=ppmScale=52.82 FriApr1418:32:042000:W1:1HAxis=ppmScale=20.99

O

HO

H

δppm:1.16(t3H),2.36(q2H),4.47(dd1H),4.77(dd1H),7.24(dd1H) S S 6~J2,3=1~J3,4= 偶合(4J,5J) 偶合常数一般较小，在0~2Hz苯的衍生物Jm= Jp= 4

J2, J3,5J4,6=

J2. J3,6= N 4J=J2,4=J3, X

X

HHbXHHb O O

O 13C-19F-31P-2H(D)-14N-13C-I=1/2,符合(n1) 98.9%12CHCl3，1.1%hhS1hS21.1h19F-I=1/2,符合(n1) 3JF-C-C- 变化范围大在1HNMR谱中，表现出19F对

3JF-C-C-

P-I=1/2,符合(n1) 2JP-C- >P-H180~200Hz； 2JP-C-

3JP–CC-

3JP–OC-H3Jcis 3Jtrans（2JP-C-H23Hz；3JP–O-C-H2H(D)-I1,符合(2n1) δ D 13C litesseparatedby1JCH=

Thetriplet13CpeaksofCDCl3separated1JCD=I1,符合(2n1)

+Cl-

33

>C=CH2X-CH=CH-YC*-CH2CH=CH2,-CH2-CH<X-CH2-CH2-Y，二取代苯，CH3-CH2-X名名A2B2AAˊBBˊAAˊBBˊCA2或X2 移相差较大，用AM,AX,AMX,……标注； 移相差较小，用AB,ABC,XY,……标注；

OAAX,AB,A2（>C=CH2,X-CH=CH-Y,C*-CH2-AAAvvvvA AAMultipletesforVariousTypesofSpinSystemsTwoSpinSystems(AXtoAB)/J>6 /J< *AB

[1-2]=[3- 2 =1[v+v 1

=2[v2+vv= +

>v

v=

例2，3-二甲氧基-β-乙烯的1HNMR(100MHz)如下,v1828Hz,v2813Hz,v3782,v4767Hz，确定双键上取代基的位置，计算准确的化移值。SunApr1609:17:242000:(untitledW1:1 Axis=HzScale=33.77Hz/c850.0 800.0 750.0 700.0 650.0 600.0 550.0 500.0 450.0 400.0JAB=[1-2]=[3-4]=D=[1-3]=[2-4]=D22ΔvD22=1[v+v]= v+2v [2

3]=v= +=819Hz vB=v中心 =776Hz

AX2 AMXABXABCA3系统：A3(s3H)CH3O-,CH3COCH3-Ar…AX2系统：A(t1H)X2(d2H)MultipletesforVariousTypesofSpinSystemsThreeSpinSystems(A2XtoA2B)XBAB22系统比较复杂，最多时出现9条峰，其中A4条峰,1H；B4条峰，2HA

X

B

A vA=v=1(v+v J=1{[1-4]+[6- v1~ 依次为456449.5447421.5，420.5，414，AMXA1H,M1H,X1H,等于一种偶合常数，[1-3]=[2-4]等于另一种偶合常数，化移值约等于4条谱8SunApr1615:04:232000:W1: Axis=ppmScale=41.16 δ7.15,3.69,2.96,J5.5Hz,4.1Hz,SunApr1615:13:102000:W1: Axis=ppmScale=9.27Hz/HHOHH3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 2. 2. 2. 2. .500JAM=3.5,JMX=1.8,JAX=ABXABX系统最多出现14条峰，AB8条峰，X4条AB部分的8条峰相互交错，不易归属，裂距不个AB四重峰，如1，3，5，7和2，4，6，8峰。

≈[1-3]=[5-7]=[2-4]=[6-≈[1-2]=[3-≈[5-6]=[7-随着ΔvAB/J值的降低，AMX→ABXABCABC系统更加复杂，最多出现15条峰，峰的相对强度差别大，且相互交错，难提高仪器的磁场强度，ΔvAB/J ABC→ABX AX3,A2X2,A2B2,AA′BB A2B2,AA′BB′ˊ例如：CH3CHOCH3CHXOCH2CH2CO27条峰，峰形对称。vAv5，vBv5ˊ，JAB1/2[1-FriApr2118:54:062000:W1:1H Axis=ppmScale=4.59Hz/4. 4. 4. 4. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. .450A

A B

A

FriApr2121:15:232000:(untitled)W1:1H Axis=ppmScale=2.96Hz/cm7.450 7.400 7.350 7.300 7.250 7.200 7.150 7.100 7.050 7.000 6 SatApr2209:08:002000:(untitledW1:1 Axis=ppmScale=3.77Hz/c7.15 7.10 7.05 7.00 6.95 6.90 6.85 6.80 6.75 6.70 6.65 .600Jo两主峰间的距离 Jm两侧峰间的距离的1/2|CH3,CH2,CH,CHCHR,CCR,(Cl,OH,OR,NH2,NHR,NR'R''

CHO,COR,COOR, o

CONHR,

,N

O ddt（四组三重峰

H’’，H’’：dd（ X-CH2-(CH2)n-其它CH2的值相近（~1.25ppm）3J6~7Hz，形成 1HexanolinCDClat D2O交换:

-OH,-NH2,-COOH,-OOO

Open-chain79XA8M79XA8M953217418 298 O )O

)3Or -NH2>-OH>C=O>->-COOR>-Spindecoupling NOE:NuclearOverhauser化合物（A）的核磁 氢谱（部分）如下，H6

HHHH HHHH HHHHHHH H3CHO CH3HH

H3C

H3CO HH

HHHH

CH3

HHH H

HH

HHHCH3

H H3CO OHOC C33

HH

OOON

NHNHOHO

H

C3H7NO2某化合物的分子式为C11H20O4，其HNMR中，δ为0.79，1.23，1.86由积分比3：3：2：2；及分子中有20个质子，表明分子结构对 AB分子式C5H3Cl2N,核磁共振氢谱如下，推导其结构。(8.0Hz,5.5Hz,1.5Hz)SatApr2210: