核磁共振NMR一级氢谱解析方法ppt课件

1、1，1，1，2，HMR氢谱，当鉴定有机平台的结构时，核磁共振是最重要的方法，因为从核磁共振谱(一维和二维)中获得的信息是最丰富的，并且该谱具有最高的分辨率。氢谱是所有核磁共振谱中最灵敏的，所以最容易测量，所以我们先讨论氢谱。核磁共振氧谱有三个主要参数：化学位移、耦合常数和峰面积。核磁共振一阶氢谱分析法，3，核磁共振一阶氢谱分析法，4，氢谱-化学位移，核磁共振氢谱的横坐标是化学位移，这是电子对核自旋的屏蔽作用，代表了原子核在分子中的位置。由于氢原子核外只有硫电子，氢原子核外的电子云密度就是氢原子核外的电子云密度。硫电子的电子云密度越大，化学位移越小，相应的峰位于核磁共振谱的右侧，反之亦然。任何使

2、氢谱峰向右移动(化学位移值减小)的效应称为屏蔽效应；相反，任何将氢光谱的峰值向左移动(化学位移值增加)的行为都被称为“去掩蔽效应”。核磁共振一阶氢谱分析法，5、氢谱-耦合效应，磁核之间会有耦合效应。磁性原子核是自旋量子数不为零的原子核。如果它不是磁性原子核，它就不能与其他原子核耦合，也不能通过核磁共振来确定。产生耦合分裂的磁芯可以是氢磁芯或其他磁芯，如31P、19F等。对于氢谱，氢和氢之间会有耦合(当然，它们之间的距离需要在一定数量的化学键内)。由于磁核之间的耦合作用，核碰撞共振氢谱的峰值被分裂，这被称为“分裂”。分离距离由耦合常数(单位为赫兹)表征。核磁共振一阶氢谱分析方法，6，耦合常数j:

3、反映了核自旋之间的相互作用，表明了耦合相互作用的大小。代表原子核之间的成键关系和化学键之间的二面角。因为耦合效应是通过化学键传递的，通过的化学键数量越少，耦合效应越强。因此，通过耦合跨越的化学键的数量由耦合常数左上角的阿拉伯数字表示，例如，3J表示跨越三个化学键的耦合常数。为了方便描述耦合分裂的峰型，通常用S、D、T和Q分别表示单峰、双峰、三峰和四峰，多峰用M表示.氢谱-耦合常数，核磁共振一级氢谱分析法，7，氢谱-峰面积，核磁共振氢谱的纵坐标是谱峰的强度。由于氢谱中的峰具有一定的宽度，峰的大小由峰面积的积分值来测量。在核磁共振氢谱中，每个峰组的面积的积分值被标记，该积分值与对应于该峰组的氢原子

4、的数量成比例。核磁共振氢谱定量关系良好，误差在5%以内。1.区分杂质峰，注意所用的溶剂。计算未知物质的不饱和度。确定每个峰组4对应的氢原子数量。确定要检测的功能组5。分析峰组6的耦合分裂。结合可能的结构式7。识别推导出的结构。验证推导出的结构。核磁共振1级。因为杂质的含量比样品本身的含量低得多，所以杂质峰可以很容易地从样品峰组中区分出来。氘代试剂应作为溶剂来测定核磁共振谱。应该特别注意的是，在不同氘代溶剂中绘制的一些样品的核磁共振谱可能有很大不同。如果你想和其他氢谱比较，你应该用同样的溶剂。1.区分杂质峰，注意所用的溶剂氘化试剂不能100%氘化，其不完全氘化(即氘化试剂仍保留氢原子)将产生溶剂

5、峰。如果您不知道在解析的核磁共振光谱中使用的氘代溶剂，您可以从溶剂峰的位置确定它。常用氘代试剂的溶剂峰位置如表1-3所示。因为样品可能含有水，所以在核磁共振谱中有相应的水峰。在不同的溶剂中，水峰的位置是不同的。常用氘代溶剂中水峰的位置如表1-4所示。11.氢光谱分析方法；2.计算未知物体的不饱和度；知道分子式可以计算出化合物的不饱和度，这有助于推断未知结构的不饱和度；12.氢光谱分析方法；3.确定对应于每个峰组的氢原子的数量；由于核磁共振氢谱的更好量化，每个峰组的面积的积分。如果分子式已知，则可以根据分子式中氢原子的数目和每个峰群在边缘磁共振氢谱中的面积的积分值来确定每个峰群对应的氢原子的数目

6、。对于结构不复杂的未知物体，不用分子式就可以确定其结构。这是因为即使我们不知道未知物质的分子式，我们也可以从核磁共振氢谱中直接确定每个峰群对应的氢原子数目。这个问题很简单，因为如果确定了一些峰群对应的氢原子的数目，其他的蜂群就可以根据峰群面积之间的积分值的比值来确定相应的氢原子的数目。下面列出的一些官能团可以作为确定每个峰群对应的氢原子数目的基础：正常碳链的末端甲基：峰群一般位于边缘磁共振氢谱的最高场(谱的最右端)，化学位移值约为0 .87 ppm，峰型为三重峰。甲氧基：化学位移值一般为3 .53。9 ppm，这是一个尖锐的单峰，因此易于识别。对位取代苯环：其位置一般为6.88.0 ppm，其

7、峰群为一对双峰，易于识别。1.根据每个峰组的化学位移值和相应的氢原子数目确定每个峰组中包含的官能团。它们的相邻基团也可以从化学位移值中估算出来。例如，甲氧基的化学位移值为3.53.9 ppm，较低的场(化学位移值较大)应该是芳环上的甲氧基，即它与芳环相连。如果分子具有对称性，或者分子的局部具有对称性，那么几个基团将在同一位置达到峰值。例如，叔丁基的三个甲基在同一位置达到峰值。核磁共振一阶氢谱分析法，14，氢谱分析法，5。由于磁核之间的相互作用，核磁共振氢谱的峰群通常会分裂。以前已经说过，现在通常使用高场(高频)核磁共振谱仪，遇到二次光谱的机会相当小。大多数需要分析的核磁共振谱都是一级谱，也就是

8、说，峰群的分裂可以用n-l法则来分析。核磁共振一阶氢谱分析法，15，氢谱分析法，6。结合可能的结构式根据峰群之间的等间距，可以找到相邻的峰群。此时，参考相关组的化学位移值也可以用作证据。这样，它可以从一个单独的组开始，延伸到与之相连的组，然后扩展成一个更大的结构单元。这样，就可以一步一步地得到可能的结构式。当然，如果你仅仅依靠核磁共振，你可能会遇到困难。当杂原子或季碳原子阻断偶联关系时，基团的连接方法将被阻断。在这种情况下，有必要应用二维核磁共振波谱。1、核磁共振一阶氢谱分析法，16、氢谱分析法，7。推导出的结构的鉴定所谓的鉴定是对推导出的化合物结构的每一组的化学位移值进行标记，分析化学位移值

9、是否合理，更重要的是，分析每一组的偶联裂解的峰型是否合理。如果有一个以上的可能结构推断以上，最合理的一个可以找到通过鉴定。核磁共振一阶氢谱分析法，17，氢谱分析法，8。通过其他方式对推导出的结构进行核验证。核磁共振氢谱一级分析方法，18，质谱分析后，一个未知成分被鉴定为C6H1402，其核磁共振氢谱如图1.5所示，因此尝试推断其结构。核磁共振氖光谱用300兆赫光谱仪测量。根据分子式C6H14O2，未知的不饱和度计算为0，即它是一种饱和化合物。4.78 ppm处的峰是水峰。低场中3.65 ppm的单峰(对应于两个氢原子)增加了水交换并消失，因此可以知道它对应于活性氢。因为分子式只包含氧原子，所以两个活性氢只能是羟基。氢谱的最高场(1.18 ppm)是双峰，峰面积为3，因此它对应于与CH相连的甲基。积分面积为3的较低的两个单峰(1 .26 ppm，1.31 ppm)明确对应于两个孤立的甲基，这两个甲基应该连接到四元碳原子上，例如氢谱、核磁共振核磁共振一级氢谱分析法，在19，f场中预期的4 .21 ppm的多个峰(对应于一个氢原子)明显是由相邻基团的偶联裂解产生的。峰群约为1。6 ppm对应于两个氢原子，因此它是亚甲基。其中，左边的