第八章 核磁共振波谱法 2.ppt

原理- 原理- 自旋偶合与自旋裂分分子中的氢由于所处的化学环境不同,其核磁共振谱与相应的?值处出现不同的峰, 各峰的面积与氢原子数成正比,借此可鉴别各峰的归属。但在高分辨的仪器上, 每类氢核不总表现为单峰,有时裂分为多重峰。裂分峰是由于分子内部邻近氢核自旋的相互干扰引起的,这种邻近氢核自旋之间的相互干扰作用称为自旋偶合,由自旋偶合引起的谱线增多现象称为自旋裂分。如果 H a邻近没有其他质子,则 H a共振条件为: ? 0 = [ ?/ (2? ) ](1- ?)H 0 H a邻近有 H b存在, H b在外磁场中有两种自旋取向,相应产生两种自旋磁场,对 H a核有干扰。自旋偶合与自旋裂分由公式 9-6 和 9-8 一种磁场与外磁场 Ho 同方向,作用于 Ha 的磁场 H= Ho +ΔH 另一种与外磁场反方向,作用于 Ha 的磁场 H = Ho -ΔH ? 1 = [ ?/ (2? ) ] [( 1- ?)H 0+ΔH] ? 2 = [ ?/ (2? ) ] [( 1- ?)H 0-ΔH] 自旋偶合与自旋裂分乙醇的高分辨与低分辨乙醇的高分辨与低分辨 NMR NMR 谱谱峰面积 1:2:3 自旋偶合与自旋裂分多重峰的峰间距: 偶合常数( J), 用来衡量偶合作用的大小。反映邻近氢核自旋之间的相互干扰程度。原子核间的自旋耦合是通过成键电子传递的,偶合常数的大小与外加磁场无关。自旋偶合与自旋裂分偶合常数与分子结构的关系根据耦合质子之间相隔间的数目,可将耦合分为:同碳质子偶合(J 同)、邻碳质子偶合(J 邻) 、远程偶合(三个键以上的质子间的偶合)。自旋偶合与自旋裂分核的化学等价和磁等价性化学等价核: 化学位移相同的一组核叫化学等价核。磁等价: 分子中有一组化学位移相同的核,他们对组外任何一个核的偶合相等值表现出一种耦合常数,则这组核称为磁等价的核。磁等价的核一定为化学等价的, 但化学等价的核不一定磁等价。自旋体系的分类化学不等价例子⑴对映异构体 CH OH CH H 3CCH 3 OH H 3CH 3CCH(CH 3) 2 在手性溶剂中:两个 CH 3化学不等价在非手性溶剂中:两个 CH 3化学等价⑵固定在环上 CH 2的两个氢化学不等价。⑶单键不能快速旋转,连于同一原子上的两个相同基化学不等价。 C O H 3CN CH 3CH 3C O H 3CN HH ⑷与手性碳相连的 CH 2的两个氢化学不等价。 R H 2C C R 1R 2R 3 H 2C C CH 3CH 3 C R 1R 3 R 2