导图社区 核磁共振波谱法
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第十五章 核磁共振波谱法
核磁共振波谱法的基本原理P233
原子核的自旋
自旋分类
质量数与电荷数(原子序数)皆为偶数的核,I=0。这类核磁矩为零,不产生核磁共振信号
质量数为奇数,电荷数可为奇数或偶数的核,1=1/2或1/2数倍(3/2,5/2,…)
质量数为偶数,电荷数为奇数的核,I为整数(1=1,2,…)
磁核矩μ
原子核的自旋能级和共振吸收
核自旋能级分裂
原子核的共振吸收
原子核的进动
共振吸收条件
吸收电磁波的能量恰好等于能级能量差,即E=ΔE
只有Δm=±1的跃迁才是允许的,即跃迁只能发生在两个相邻能级间
自旋驰豫
自旋–晶格驰豫
自旋–自旋驰豫
核磁共振仪P237
脉冲傅里叶变换核磁共振仪
溶剂和试样测定
氢谱常使用氘代溶剂
制备试样溶液时,常需加入标准物,以有机溶剂溶解样品时,常用四甲基硅烷为标准物;以重水为溶剂试样时,可采用4,4–二甲基–4–硅代戊磺酸钠
化学位移P239
屏蔽效应
化学位移的表示
化学位移的影响因素
局部屏蔽效应
氢核核外成键电子云产生的抗磁屏蔽效应
磁各向异性(远程屏蔽效应)
单键
双键
叁键
苯环
氢键影响
几类质子的化学位移
甲基氢、亚甲基氢与次甲基氢的化学位移
烯氢的化学位移
偶合常数P245
自旋偶合和自旋分裂
自旋分裂的产生
碘乙烷中CH₃和CH₂氢核的自旋分裂
甲基受亚甲基两个氢的干扰分裂为三重峰
亚甲基受三个甲基核的干扰
HF中¹H与¹⁹F的自旋分裂
自旋分裂的规律
n+1规则
峰裂距相等时(偶合常数相等):仍服从n+1规律,分裂数为(n+n'+…)+1
峰距不等(偶合常数不等),则分裂成(n+1)(n'+1)…重峰
偶合常数
间隔的键数
角度
电负性
取代基X的电负性越大偶合常数越小
自旋系统
磁等价
自旋系统的命名
定义
命名原则
化学位移相同的核构成一个核组,用一个大写英文字母表示
若组内的核为磁等价核,则在大写字母右下角用阿拉伯数字注明该组核的数目
几个核组之间分别用不同的字母表示。在一个自旋系统内,若包含两个核组,它们之间的化学位移相差很大(Δv/J > 10),可用英文字母表中距离相差较大的两个字母来表示,即可用A与X两个字母表示;它们之间的化学位移相差很小( Δv/J <10),可用英文字母表中距离相差较小的两个字母来表示,即用A与B表示
在一个核组中的核化学等价但磁不等价,则用两个相同字母表示,并在另一个字母的右上角加撇、双撇以示区别
核磁图谱的分类
一级图谱
特征
服从n+1律
多重峰的峰高比为二项式的各项系数比
核间干扰弱,Δv/J>10
多重峰的中间位移是该组质子的化学位移
多重峰的裂距是偶合常数
二级图谱
不服从n+1律
多重峰的峰高比不服从二项式的各项系数比,核间干扰强,Δv/J<10,光谱复杂
化学位移一般不是多重峰的中间位置,需由计算求得
除了一些较简单的光谱可由多重峰裂距求偶合常数外,多数需由计算求得
核磁共振氢谱的解析P250
峰面积和氢核数目的关系
核磁共振氢谱的解析方法
核磁共振碳谱和相关谱简介P254
核磁共振碳谱
碳谱的化学位移
去偶方法
质子宽带去偶
偏共振去偶
选择性质子去偶
DEPT谱
相关谱
氢·氢位移相关谱
碳·氢位移相关谱