222订J与2J 125~250Hz C-H 影响2J的因素 3PH 150~900H 1)sp杂化CH3-:-12.4Hz,CH2=:+23Hz 2)取代基的影响吸电子基团使2J往正方向变化 3)构象 4)邻位兀键的影响2J往负方向变化 CN CH4 H3C CN H (-124Hz) (-144Hz) (-20.3Hz) O(-21.5Hz) 5)环大小的影响三员环2往正方向变化 环丙烷类:-3~9Hz
2.2.2 1J与2J 1 1 1 3 1 3 1 1 125 250 150 900 J Hz J Hz C H P H − − = = ~ 影响2 ~ J的因素 1)s-p杂化 CH3 -: -12.4Hz, CH2=: +2.3Hz 2)取代基的影响 吸电子基团使2J往正方向变化 3)构象 4)邻位键的影响 2J往负方向变化 CH4 O O H H (-21.5Hz) H2C CN CN (-20.3Hz) H3C (-12.4Hz) (-14.4Hz) 5)环大小的影响 三员环 2J往正方向变化 环丙烷类:-3 ~ -9Hz
2233J 影响3J的因素 1)二面角φ( Karplus公式) ocos32φ+C(φ=0~90°) (J180>J0) 1ocos2φ+C(φ=90~180) 解释现象: 烯氢的Jman、(15-17Hz)>Jis(10~11Hz 六员环的J23>Jae≈Jle 立体化学信息(赤式与苏式结构的不等)
2.2.3 3J 影响3J的因素 1)二面角 (Karplus公式) + = + = = J cos C( 90 ~180 ) J cos C( 0 ~ 90 ) J 2 o 180 2 o 3 0 解释现象: • 烯氢的Jtrans(15~17Hz) > Jcis(10~11Hz) • 六员环的Jaa > Jae Jee • 立体化学信息(赤式与苏式结构的3J不等) (J180 > J0 )
2)取代基的电负性:随着电负性的增加,3下降 3)键长:3J随着键长的减小而增大 4)键角:引随着键角的减小而增大 223长程耦合 跨越四根键及更远的耦合 折线性 H THZ 共轭体系 224芳环与杂芳环 芳环氢:3:6-9Hz4:1-3Hv;5J:0~1Hz 杂芳环:与杂原子位置有关,紧接杂原子的3较小
2)取代基的电负性:随着电负性的增加,3J下降 3)键长: 3J随着键长的减小而增大 4)键角: 3J随着键角的减小而增大 2.2.3 长程耦合 跨越四根键及更远的耦合 • 折线性 H H H H ~1Hz ~7Hz • 共轭体系 2.2.4 芳环与杂芳环 芳环氢: 3J:6~9Hz; 4J:1~3Hz; 5J:0~1Hz 杂芳环:与杂原子位置有关,紧接杂原子的3J较小
23自旋耦合体系及核磁共振谱图的分类 231化学等价( Chemical equivalent) 1.分子中各原子核处于相对静止的情况 分子中的两基团(或质子)通过旋转操作可互换,则 为化学等价,是等频的。 H Bru/ C=C F Fllc F H H 没有旋转操作,但有其他对称操作能使分子中的两基 团(或质子)互换,则它们为对映异位( enantiotopic)在 非手性溶剂中为化学等价,是等频的;但在手性溶剂中为 化学不等价,是异频的。 没有对称操作能使分子中的两基团(或质子)互换,则 它们为化学不等价,是异频的。非对映异位( diastereotopic)
2.3 自旋耦合体系及核磁共振谱图的分类 2.3.1 化学等价(Chemical equivalent) 1. 分子中各原子核处于相对静止的情况 • 分子中的两基团(或质子)通过旋转操作可互换,则 为化学等价,是等频的。 C C F F H H C H H F F • 没有旋转操作,但有其他对称操作能使分子中的两基 团(或质子)互换,则它们为对映异位(enantiotopic)在 非手性溶剂中为化学等价,是等频的;但在手性溶剂中为 化学不等价,是异频的。 C H H F Br • 没有对称操作能使分子中的两基团(或质子)互换,则 它们为化学不等价,是异频的。非对映异位(diastereotopic)
分子内的快速运动 分子的内旋转例:RCH2CXYZ R B Z Z Z H HA H RR (HA)=P8x+Pδ+Pnz 8(HB=P8xy+P18Yz+Pm&xz 6(H)≠6(HB) (P1≠Pn≠Pm 环的翻转 -90下 △8=~0.5ppm
2. 分子内的快速运动 • 分子的内旋转 例:RCH2—CXYZ Y X Z HB HA R I Y X Z HB HA R II Y X Z HA R HB III ( ) ( ) ( ) H P P P H P P P P P P A I XZ II XY III YZ B I XY II YZ III XZ I II III = + + = + + (HA) (HB) • 环的翻转 -90o下, = ~0.5ppm