*化学位移 sR×106RSx1 器 R Rˇ器 分别代表样品,标准样品的共振频率和电 磁波的频率(仪器频率),σ为磁屏蔽常数,其大小和所处化 学环境有关 标准物的选择 为了使大多数有机化合物的各种磁性核的δ为正值,应选 择δ值较大的有机化合物作标准物 对于lH核,通常以四甲基硅(TMS)的lH核做为标准 并规定δ为0,在13C-NMR中,通常以TMS做为内标物,并 规定其3C核的δ为0。 核磁共振的测定方式 连续波扫描方式,脉冲傅里叶变换式
﹡化学位移 6 6 10 10 1 s R R S s R − − = = − 器 Vs vR v器 ,分别代表样品, 标准样品的共振频率和电 磁波的频率(仪器频率), σ为磁屏蔽常数, 其大小和所处化 学环境有关. ——标准物的选择 为了使大多数有机化合物的各种磁性核的δ为正值, 应选 择δ值较大的有机化合物作标准物。 对于1H核,通常以四甲基硅(TMS)的1H核做为标准, 并规定δ为0,在13C-NMR中,通常以TMS做为内标物,并 规定其13C核的δ为0。 ——核磁共振的测定方式 连续波扫描方式,脉冲傅里叶变换式
射频发生器 外加磁场射频接收器和检波器1记录仪 扫描发生器 样品管置于外加磁场内 *HNMR波谱 组成有机化合物的最重要的两种元素是H和C。C元素中天然 丰度最大的同位素是12C,它没有自旋,不能检测;13(6虽然具 有磁性,但天然丰度太小(1.1%),连续波扫描式难以检测到 理想图谱。H的天然丰度近100%,因此在傅里叶变换核磁共振 波谱仪问世之前,主要集中在lH-NMR上 *影响H核化学位移的因素 诱导效应CH3F,CH3C的8分别为339和305 电子云屏蔽的各向异性效应 CHCH3CH2CH2CH的8分别为086525726
样品管置于外加磁场内 ﹡1H-NMR波谱 组成有机化合物的最重要的两种元素是H和C。C元素中天然 丰度最大的同位素是12C6,它没有自旋,不能检测;13C6虽然具 有磁性,但天然丰度太小(1.1%),连续波扫描式难以检测到 理想图谱。 1H的天然丰度近100%,因此在傅里叶变换核磁共振 波谱仪问世之前,主要集中在1H-NMR上。 ﹡影响1H核化学位移的因素 ——诱导效应 CH3 F,CH3Cl的δ分别为3.39和3.05 ——π电子云屏蔽的各向异性效应 CH3CH3 CH2=CH2 C6H6 的δ分别为0.86 5.25 7.26 射频发生器 外加磁场 射频接收器和检波器 记录仪 扫描发生器
非键斥力效应(空间位置) 活泼氢的快速交换效应 连接在电负效应较大的O、N、S上的氢 溶剂效应 氢键效应 温度的影响 *常见类型H核的化学位移范围 分类很仔细。如一CH1基H的化学位移,与不同集团相连 值差距很大,可查表得到 CH-SH 6=2.000 CH2-C≡N δ=1.98 CH-OH 6=3.99 (CH C-OH δ=1.95 *1H谱的其它测定常数 耦合常数与结构的关系等
——非键斥力效应(空间位置) ——活泼氢的快速交换效应 连接在电负效应较大的O、N、S上的氢 ——溶剂效应 ——氢键效应 ——温度的影响 ﹡常见类型1H核的化学位移范围 分类很仔细。如-CH3基1H的化学位移,与不同集团相连 值差距很大,可查表得到。 CH3 -SH δ=2.000 CH3 -C≡N δ=1.98 CH3 -OH δ=3.99 (CH3)3C-OH δ=1.95 ﹡1H谱的其它测定常数 耦合常数与结构的关系等
*HNMR波谱解析步骤 要保证被测样品足够纯 要设法获得分子式,计算不饱和度 化合物分子中化学同核的组数大于或等于HNMR波谱中 共振峰的组数(共振峰重迭) ——H核共振峰强度之比等于它们各自代表的1H核数目之比 (强度用积分曲线高度表示) 化学位移和耦合常数直接从图上读出 根据化学位移估计H核类别 根据共振峰裂分的重数估计与之耦合的H核数目 利用重水实验确认活泼H(在试样中加几滴D2O除去H等) 参考红外、紫外、质谱、元素分析取得更多结构信息 分析提出的各种可能的分子式结构 根据已知的各种资料排除不合理结构式 如果样品属于有机化合物,与标准样品对照,或与标准图谱 Xf Ri(Sadtler Nuclear Magnetic Kesonance Spectra)
﹡1H-NMR波谱解析步骤 ——要保证被测样品足够纯 ——要设法获得分子式, 计算不饱和度 ——化合物分子中化学同核的组数大于或等于1H-NMR波谱中 共振峰的组数(共振峰重迭) ——1H核共振峰强度之比等于它们各自代表的1H核数目之比 (强度用积分曲线高度表示) ——化学位移和耦合常数直接从图上读出 ——根据化学位移估计1H核类别 ——根据共振峰裂分的重数,估计与之耦合的1H核数目 ——利用重水实验确认活泼1H,(在试样中加几滴D2O除去1H等) ——参考红外、紫外、质谱、元素分析取得更多结构信息 ——分析提出的各种可能的分子式结构 ——根据已知的各种资料排除不合理结构式 ——如果样品属于有机化合物,与标准样品对照,或与标准图谱 对照(Sadtler Nuclear Magnetic Kesonance Spectra)
*位移试剂 不增加外加磁场强度而能增加化学不等同核化学位移差别 的试剂。稀士元素的β-二酮络合物一般是正三价铕离子(Eu3+)和 镨离子(P+)的β-二酮络合物 *13CNMR波谱 13C谱的优点 有机化合物分子骨架主要由C骨架构成,13C-NMR能更全面地 供有关分子的骨架,特别是一些不与H相连的基团,如=C=0 等用途更广泛。 常规的H的化学位移不超过20,(一般为10 而13C的化学位移不超过200,每个C原子结构上的微小变化可引起 δ值得明显变化,每一组化学等同核都可望显示一独立谱线 13℃核的天然丰度很低,可忽略13C核之间的耦合 CNMR破谱的灵敏度 与磁旋比有关(原子核的性质)与n)成正比 同摩尔数的H、C,13℃核的共振灵敏度只有H核的1/63
﹡位移试剂 不增加外加磁场强度而能增加化学不等同核化学位移差别 的试剂。稀土元素的β-二酮络合物.一般是正三价铕离子(Eu3+)和 镨离子(Pr3+)的β-二酮络合物 ﹡13C-NMR波谱 13C谱的优点 ——有机化合物分子骨架主要由C骨架构成, 13C-NMR能更全面地 提供有关分子的骨架,特别是一些不与H相连的基团,如=C=O 等用途更广泛。 ——常规的1H的化学位移不超过20,(一般为10) 而13C的化学位移不超过200,每个C原子结构上的微小变化可引起 δ值得明显变化,每一组化学等同核都可望显示一独立谱线。 ——13C核的天然丰度很低,可忽略13C核之间的耦合 13C-NMR破谱的灵敏度 ——与磁旋比有关(原子核的性质)与r 3成正比 同摩尔数的H、C, 13C核的共振灵敏度只有1H核的1/63