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1、氢谱分析教学 第1页，本讲稿共27页拉电子基团越多拉电子基团越多,这种影响越大这种影响越大3.055.307.27第2页，本讲稿共27页基团距离越远，受到的影响越小基团距离越远，受到的影响越小第3页，本讲稿共27页2.2.各向异性各向异性(1)芳环的各向异性芳环的各向异性感应磁场感应磁场:与外磁场方向在环内相反（抗磁的），与外磁场方向在环内相反（抗磁的），在环外相同（顺磁的）在环外相同（顺磁的）7.3第4页，本讲稿共27页芳香烃18-轮烯对环吩第5页，本讲稿共27页(2)(2)双键化合物的各向异性双键化合物的各向异性乙烷质子乙烷质子 0.96乙烯质子乙烯质子 5.84 1)烯碳烯碳sp2杂化杂
2、化,C-H键电子更靠近碳，对质子的屏蔽键电子更靠近碳，对质子的屏蔽*2)产生感应磁场，质子恰好在去屏蔽区产生感应磁场，质子恰好在去屏蔽区第6页，本讲稿共27页（3 3）三键化合物的各向异性三键化合物的各向异性 1）炔碳为）炔碳为sp杂化，相对杂化，相对sp2和和sp3杂化的杂化的C-H键电子键电子更靠近碳，更靠近碳，使质子周围的电子云密度减少，使质子周围的电子云密度减少，质子质子共振吸收向低场移动共振吸收向低场移动*2）炔碳质子处在屏蔽区，炔氢共振应出现在较高）炔碳质子处在屏蔽区，炔氢共振应出现在较高的磁场强度区的磁场强度区 炔质子的化学位移值为炔质子的化学位移值为2.882.88第7页，本讲
3、稿共27页3.3.氢键的影响氢键的影响氢键的形成可以削弱对氢键质子的屏蔽，氢键的形成可以削弱对氢键质子的屏蔽，使共振吸收移向低场使共振吸收移向低场 醇羟基 0.55 酚 47 胺 0.55 羧酸 1013 二聚体形式（双分子的氢键）第8页，本讲稿共27页分子内氢键同样可以影响质子的共振吸收分子内氢键同样可以影响质子的共振吸收-二酮的烯醇式可以形成分子内氢键二酮的烯醇式可以形成分子内氢键该羟基质子的化学位移该羟基质子的化学位移 为为1116第9页，本讲稿共27页4.3.3 4.3.3 化学等价与磁等价化学等价与磁等价1.1.化学等价化学等价化学等价又称为化学位移等价。若分子中两个相同原子（或基团
4、）处于相同的化学环境时，则称它们是化学等价的一般说来，若两个相同基团可通过二次旋转轴互换，一般说来，若两个相同基团可通过二次旋转轴互换，则它们无论在何种溶剂中均是化学等价的。若两个则它们无论在何种溶剂中均是化学等价的。若两个相同基团是通过对称面互换的。则它们在非手性溶相同基团是通过对称面互换的。则它们在非手性溶剂中是化学等价的，而在手性溶剂中则不是化学等剂中是化学等价的，而在手性溶剂中则不是化学等价的。若不能通过以上两种对称操作互换的两相同价的。若不能通过以上两种对称操作互换的两相同基团，一般都不是化学等价的。基团，一般都不是化学等价的。第10页，本讲稿共27页第11页，本讲稿共27页当存在分
5、子内的快速运动时，则亦会使化学不等价当存在分子内的快速运动时，则亦会使化学不等价的基团或质子变成化学等价的，如环己烷中的直立的基团或质子变成化学等价的，如环己烷中的直立氢和平展氢之间由于环的快速反转而使这两个氢成氢和平展氢之间由于环的快速反转而使这两个氢成为化学等价的。为化学等价的。2.2.磁等价磁等价若化合物中两个相同原子核所处的化学环境相同，且它们对任意的另外一核的耦合常数亦相同（数值和符号），则两原子为磁等价的。同时满足下列两条件：同时满足下列两条件：(1)它们是化学等价的它们是化学等价的(2)它们对任意另一核的耦合常数它们对任意另一核的耦合常数J相同（数值及符号）相同（数值及符号）第1
6、2页，本讲稿共27页两个两个H是化学等价的，两个是化学等价的，两个F也是化学等价的也是化学等价的两个两个H化学等价而磁不等价化学等价而磁不等价,两个两个F也是磁不等价的。也是磁不等价的。由于两个氢磁不等价，其氢谱线数目超过由于两个氢磁不等价，其氢谱线数目超过10条。条。HA和和HA 是化学等价的是化学等价的 二重轴二重轴对对HB（HB）来说）来说,一个是邻位耦合一个是邻位耦合（耦合常数（耦合常数3J）,另一个是对位耦合另一个是对位耦合（耦合常数（耦合常数5J）,它们是磁不等价的。它们是磁不等价的。第13页，本讲稿共27页HA及及HA 化学等价且磁等价，化学等价且磁等价，因它们对因它们对HB都是
7、间位耦合，都是间位耦合，其耦合常数其耦合常数4J相同相同第14页，本讲稿共27页第15页，本讲稿共27页4.3.4 4.3.4 一级裂分一级裂分化学位移以化学位移以频率频率(Hz)为单位为单位/J6 弱耦合弱耦合 一级类型谱一级类型谱/J6 强耦合强耦合 高级类型谱高级类型谱第16页，本讲稿共27页第17页，本讲稿共27页第18页，本讲稿共27页第19页，本讲稿共27页第20页，本讲稿共27页第21页，本讲稿共27页no split第22页，本讲稿共27页对于自旋量子数对于自旋量子数I=1/2的一级类型的耦合的一级类型的耦合可以归纳以下几条规则：可以归纳以下几条规则：1.某核和某核和n个磁等价
8、的核耦合时，可产生个磁等价的核耦合时，可产生n+1条谱线，条谱线，若它再与另一组若它再与另一组m个磁等价核耦合，则谱线的数目个磁等价核耦合，则谱线的数目 是（是（n+1）(m+1）条。）条。2.谱线裂分的间距即是它们的耦合常数谱线裂分的间距即是它们的耦合常数J。3.一级类型的多重峰通过其中点作对称分布，中心一级类型的多重峰通过其中点作对称分布，中心 位置即为化学位移值。位置即为化学位移值。4.多重峰的相对强度为二项展开式（多重峰的相对强度为二项展开式（a+b）n的系数，的系数，n为等价核的个数。即可由下表表示为等价核的个数。即可由下表表示:第23页，本讲稿共27页n（核的个数）（核的个数）谱线相对强度谱线相对强度0 11 1 12 1 2 13 1 3 3 14 1 4 6 4 15 1 5 10 10 5 1.第24页，本讲稿共27页第25页，本讲稿共27页第26页，本讲稿共27页发现所有核磁共振谱中互相耦合的两组峰发现所有核磁共振谱中互相耦合的两组峰都是从最外面的一个峰开始逐渐向上倾斜都是从最外面的一个峰开始逐渐向上倾斜两组未耦合的峰两组耦合的峰第27页，本讲稿共27页