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核磁共振波譜分析法,一、原子核的自旋 二、核磁共振現(xiàn)象 三、核磁共振條件 四、核磁共振波譜儀,第一節(jié) 核磁共振基本原理,,1,一、 原子核的自旋,核磁子?=eh/2M c；自旋量子數(shù)（I）不為零的核都具有磁矩，,核 磁 矩：,2,討論:,(1) I=0 的原子核 16 O； 12 C； 22 S等 ，無(wú)自旋，沒(méi)有磁矩，不產(chǎn)生共振吸收 (2) I=1 或 I 0的原子核 I=1 ：2H，14N I=3/2： 11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2：17O，127I,這類原子核的核電荷分布可看作一個(gè)橢圓體，電荷分布不均勻，共振吸收復(fù)雜，研究應(yīng)用較少； (3)Ｉ＝1/2的原子核 1H，13C，19F，31P 原子核可看作核電荷均勻分布的球體，并象陀螺一樣自旋，有磁矩產(chǎn)生，是核磁共振研究的主要對(duì)象，C，H也是有機(jī)化合物的主要組成元素。,3,,,,,,1,E2=+ m H0 E= E2 － E1 = 2m H0 E1=－ m H0,4,二、 核磁共振現(xiàn)象,自旋量子數(shù) I=1/2的原子核（氫核），可當(dāng)作電荷均勻分布的球體，繞自旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)，類似一個(gè)小磁鐵。,當(dāng)置于外磁場(chǎng)H0中時(shí)，相對(duì)于外磁場(chǎng)，有（2I+1）種取向： 氫核（I=1/2），兩種取向（兩個(gè)能級(jí)）： (1)與外磁場(chǎng)平行，能量低，磁量子數(shù)ｍ＝＋1/2; (2)與外磁場(chǎng)相反，能量高，磁量子數(shù)ｍ＝－1/2;,5,( 核磁共振現(xiàn)象),兩種取向不完全與外磁場(chǎng)平行，?＝54°24’ 和 125 °36’,相互作用, 產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)(拉莫進(jìn)動(dòng))進(jìn)動(dòng)頻率? 0； 角速度?0； ?0 = 2? ?0 = ? H0 ? 磁旋比； H0外磁場(chǎng)強(qiáng)度； 兩種進(jìn)動(dòng)取向不同的氫核之間的能級(jí)差： ?E=2?H0 （?磁矩）,6,三、核磁共振條件,在外磁場(chǎng)中，原子核能級(jí)產(chǎn)生裂分，由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，需要吸收能量。 能級(jí)量子化。射頻振蕩線圈產(chǎn)生電磁波。,對(duì)于氫核，能級(jí)差： ?E= 2?H0 （?磁矩） 產(chǎn)生共振需吸收的能量：?E= 2? H0 = h ?0 由拉莫進(jìn)動(dòng)方程：?0 = 2? ?0 = ? H0 ; 共振條件： ?0 = ? H0 / (2? ),7,共振條件,(1) 核有自旋(磁性核) (2)外磁場(chǎng),能級(jí)裂分; (3)照射頻率與外磁場(chǎng)的比值?0 / H0 = ? / (2? ),8,能級(jí)分布與弛豫過(guò)程,不同能級(jí)上分布的核數(shù)目可由Boltzmann 定律計(jì)算：,磁場(chǎng)強(qiáng)度2.3488 T；25?C；1H的共振頻率與分配比：,兩能級(jí)上核數(shù)目差：1.6?10-5；,弛豫(relaxtion)——高能態(tài)的核以非輻射的方式回到低能態(tài)。,飽和(saturated)——低能態(tài)的核等于高能態(tài)的核。,9,討論:,共振條件： ?0 = ? H0 / (2? ) （1）對(duì)于同一種核 ，磁旋比? 為定值， H0變，射頻頻率?變。 （2）不同原子核，磁旋比? 不同，產(chǎn)生共振的條件不同，需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度H0和射頻頻率?不同。 （3） 固定H0 ，改變?（掃頻） ，不同原子核在不同頻率處發(fā)生共振（圖）。也可固定? ，改變H0 （掃場(chǎng)）。掃場(chǎng)方式應(yīng)用較多。 氫核（1H）： 1.409 T 共振頻率 60 MHz 2.305 T 共振頻率 100 MHz 磁場(chǎng)強(qiáng)度H0的單位：1高斯（GS）=10-4 T（特拉斯）,10,討論:,在1950年，Proctor等人研究發(fā)現(xiàn)：質(zhì)子的共振頻率與其結(jié)構(gòu)（化學(xué)環(huán)境）有關(guān)。在高分辨率下，吸收峰產(chǎn)生化學(xué)位移和裂分，如右圖所示。 由有機(jī)化合物的核磁共振圖，可獲得質(zhì)子所處化學(xué)環(huán)境的信息，進(jìn)一步確定化合物結(jié)構(gòu)。,11,內(nèi)容選擇：,第一節(jié) 核磁共振基本原理 第二節(jié) 核磁共振與化學(xué)位移 第三節(jié) 自旋偶合與自旋裂分 第四節(jié) 譜圖解析與結(jié)構(gòu)確定 第五節(jié) 13C核磁共振波譜,,結(jié)束,12,核磁共振波譜分析法,一、核磁共振與化學(xué)位移 二、影響化學(xué)位移的因素,第二節(jié) 核磁共振與化學(xué)位移,13,一、核磁共振與化學(xué)位移,1.屏蔽作用與化學(xué)位移 理想化的、裸露的氫核；滿足共振條件： ?0 = ? H0 / (2? ) 產(chǎn)生單一的吸收峰； 實(shí)際上，氫核受周圍不斷運(yùn)動(dòng)著的電子影響。在外磁場(chǎng)作用下，運(yùn)動(dòng)著的電子產(chǎn)生相對(duì)于外磁場(chǎng)方向的感應(yīng)磁場(chǎng)，起到屏蔽作用，使氫核實(shí)際受到的外磁場(chǎng)作用減?。?H=（1- ? ）H0 ?：屏蔽常數(shù)。 ? 越大，屏蔽效應(yīng)越大。 ?0 = [? / (2? ) ]（1- ? ）H0 屏蔽的存在，共振需更強(qiáng)的外磁場(chǎng)(相對(duì)于裸露的氫核)。,14,化學(xué)位移：,?0 = [? / (2? ) ]（1- ? ）H0 由于屏蔽作用的存在，氫核產(chǎn)生共振需要更大的外磁場(chǎng)強(qiáng)度（相對(duì)于裸露的氫核），來(lái)抵消屏蔽影響。,在有機(jī)化合物中，各種氫核 周圍的電子云密度不同（結(jié)構(gòu)中不同位置）共振頻率有差異，即引起共振吸收峰的位移，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)位移。,15,2. 化學(xué)位移的表示方法,(1)位移的標(biāo)準(zhǔn) 沒(méi)有完全裸露的氫核，沒(méi)有絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)：四甲基硅烷 Si(CH3)4 （TMS）（內(nèi)標(biāo)） 位移常數(shù) ?TMS=0 (2) 為什么用TMS作為基準(zhǔn)? a. 12個(gè)氫處于完全相同的化學(xué)環(huán)境，只產(chǎn)生一個(gè)尖峰； b.屏蔽強(qiáng)烈，位移最小。與有機(jī)化合物中的質(zhì)子峰不重迭； c.化學(xué)惰性；易溶于有機(jī)溶劑；沸點(diǎn)低，易回收。,16,位移的表示方法,與裸露的氫核相比，TMS的化學(xué)位移最小,? = [（ ?樣 - ?TMS) / ?TMS ] 106 (ppm),?小，屏蔽強(qiáng)，共振需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，在高場(chǎng)出現(xiàn)，圖右側(cè)； ?大，屏蔽弱，共振需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度小，在低場(chǎng)出現(xiàn)，圖左側(cè)；,17,二、影響化學(xué)位移的因素,1．電負(fù)性--去屏蔽效應(yīng) 與質(zhì)子相連元素的電負(fù)性越強(qiáng)，吸電子作用越強(qiáng)，價(jià)電子偏離質(zhì)子，屏蔽作用減弱，信號(hào)峰在低場(chǎng)出現(xiàn)。,-CH3 ， ? =1.6~2.0，高場(chǎng)； -CH2I， ? =3.0 ~ 3.5, -O-H， -C-H， ? 大 ? 小 低場(chǎng) 高場(chǎng),18,電負(fù)性對(duì)化學(xué)位移的影響,碳雜化軌道電負(fù)性：SPSP2SP3,19,影響化學(xué)位移的因素--磁各向異性效應(yīng),價(jià)電子產(chǎn)生誘導(dǎo)磁場(chǎng)，質(zhì)子位于其磁力線上，與外磁場(chǎng)方向一致，去屏蔽。,20,影響化學(xué)位移的因素3,價(jià)電子產(chǎn)生誘導(dǎo)磁場(chǎng)，質(zhì)子位于其磁力線上，與外磁場(chǎng)方向一致，去屏蔽。,21,影響化學(xué)位移的因素4,苯環(huán)上的6個(gè)?電子產(chǎn)生較強(qiáng)的誘導(dǎo)磁場(chǎng)，質(zhì)子位于其磁力線上，與外磁場(chǎng)方向一致，去屏蔽。,22,2.氫鍵效應(yīng),形成氫鍵后1H核屏蔽作用減少，氫鍵屬于去屏蔽效應(yīng)。,23,3.空間效應(yīng),24,空間效應(yīng),?Ha=3.92ppm?Hb=3.55ppm ?Hc=0.88ppm,?Ha=4.68ppm?Hb=2.40ppm ?Hc=1.10ppm,,去屏蔽效應(yīng),,,25,4.各類有機(jī)化合物的化學(xué)位移,①飽和烴,-CH3: ?CH3=0.79?1.10ppm -CH2: ?CH2 =0.98?1.54ppm -CH: ?CH= ?CH3 +(0.5 ? 0.6)ppm,?H=3.2~4.0ppm ?H=2.2~3.2ppm ?H=1.8ppm ?H=2.1ppm ?H=2~3ppm,26,各類有機(jī)化合物的化學(xué)位移,②烯烴,端烯質(zhì)子：?H=4.8~5.0ppm,內(nèi)烯質(zhì)子：?H=5.1~5.7ppm,與烯基，芳基共軛：?H=4~7ppm,③芳香烴,芳烴質(zhì)子：?H=6.5~8.0ppm,供電子基團(tuán)取代-OR，-NR2 時(shí)：?H=6.5~7.0ppm,吸電子基團(tuán)取代-COCH3，-CN，-NO2 時(shí)：?H=7.2~8.0ppm,在共軛效應(yīng)中，推電子使化學(xué)位移減少。吸電子增加。,27,各類有機(jī)化合物的化學(xué)位移,-COOH：?H=10~13ppm,-OH： （醇）?H=1.0~6.0ppm （酚）?H=4~12ppm,-NH2：（脂肪）?H=0.4~3.5ppm （芳香）?H=2.9~4.8ppm （酰胺）?H=9.0~10.2ppm,-CHO：?H=9~10ppm,28,常見(jiàn)結(jié)構(gòu)單元化學(xué)位移范圍,29,內(nèi)容選擇：,第一節(jié) 核磁共振基本原理 第二節(jié) 核磁共振與化學(xué)位移 第三節(jié) 自旋偶合與自旋裂分 第四節(jié) 譜圖解析與結(jié)構(gòu)確定 第五節(jié) 13C核磁共振波譜,,結(jié)束,30,第九章 核磁共振波譜分析法,一、自旋偶合與自旋裂分 二、峰裂分?jǐn)?shù)與峰面積 三、磁等同與磁不等同,第三節(jié) 自旋偶合與自旋裂分,31,一、自旋偶合與自旋裂分,每類氫核不總表現(xiàn)為單峰，有時(shí)多重峰。,原因：相鄰兩個(gè)氫核之間的自旋偶合（自旋干擾）；,32,峰的裂分,峰的裂分原因:自旋偶合 相鄰兩個(gè)氫核之間的自旋偶合（自旋干擾）； 多重峰的峰間距：偶合常數(shù)（J），用來(lái)衡量偶合作用的大小。,33,自旋偶合,34,二、峰裂分?jǐn)?shù)與峰面積,峰裂分?jǐn)?shù)：n+1 規(guī)律；相鄰碳原子上的質(zhì)子數(shù)； 系數(shù)符合二項(xiàng)式的展開(kāi)式系數(shù)；,峰面積與同類質(zhì)子數(shù)成正比，僅能確定各類質(zhì)子之間的相對(duì)比例。,35,峰裂分?jǐn)?shù),36,峰裂分?jǐn)?shù),,,,1:1,1:3:3:1,1:1,1:2:1,,,,,,37,峰裂分?jǐn)?shù),,,,1H核與n個(gè)不等價(jià)1H核相鄰時(shí)，裂分峰數(shù)： （n+1)( n′+1)……個(gè)；,(nb+1)(nc+1)(nd+1)=2×2 × 2=8,Ha裂分為8重峰,1:3:3:1,1:2:1,1:1,1:6:15:20:15:6:1,38,峰裂分?jǐn)?shù),Ha裂分為多少重峰？,Ha裂分峰:(3+1)(2+1)=12,實(shí)際Ha裂分峰:(5+1)=6,強(qiáng)度比近似為：1:5:10:10:5:1,39,三、磁等同與磁不等同,1. 化學(xué)等價(jià)（化學(xué)位移等價(jià)） 若分子中兩個(gè)相同原子（或兩個(gè)相同基團(tuán)）處于相同的化學(xué)環(huán)境，其化學(xué)位移相同，它們是化學(xué)等價(jià)的。,化學(xué)不等價(jià)例子：,⑴ 對(duì)映異構(gòu)體,在手性溶劑中：兩個(gè)CH3化學(xué)不等價(jià) 在非手性溶劑中：兩個(gè)CH3化學(xué)等價(jià),40,⑵ 固定在環(huán)上CH2的兩個(gè)氫化學(xué)不等價(jià)。,⑶ 單鍵不能快速旋轉(zhuǎn)，連于同一原子上的兩個(gè)相同基化學(xué)不等價(jià)。,⑷ 與手性碳相連的CH2的兩個(gè)氫化學(xué)不等價(jià)。,41,分子中相同種類的核（或相同基團(tuán)），不僅化學(xué)位移相同，而且還以相同的偶合常數(shù)與分子中其它的核相偶合，只表現(xiàn)一個(gè)偶合常數(shù)，這類核稱為磁等同的核。,磁等同例子：,三個(gè)H核 化學(xué)等同 磁等同,二個(gè)H核化學(xué)等同，磁等同 二個(gè)F核化學(xué)等同，磁等同,六個(gè)H核 化學(xué)等同 磁等同,2. 磁等同,42,兩核（或基團(tuán)）磁等同條件,①化學(xué)等價(jià)（化學(xué)位移相同） ②對(duì)組外任一個(gè)核具有相同的偶合常數(shù)（數(shù)值和鍵數(shù)）,Ha，Hb化學(xué)等價(jià)，磁不等同。 J Ha Fa≠J Hb Fa Fa，F(xiàn)b化學(xué)等價(jià)，磁不等同。,磁不同等例子：,43,內(nèi)容選擇：,第一節(jié) 核磁共振基本原理 第二節(jié) 核磁共振與化學(xué)位移 第三節(jié) 自旋偶合與自旋裂分 第四節(jié) 譜圖解析與結(jié)構(gòu)確定 第五節(jié) 13C核磁共振波譜,,結(jié)束,44,第九章 核磁共振波譜分析法,一、譜圖中化合物的結(jié)構(gòu)信息 二、簡(jiǎn)化譜圖的方法 三、譜圖解析 四、譜圖聯(lián)合解析,第四節(jié) 譜圖解析與化合物結(jié)構(gòu)確定,45,一、譜圖中化合物的結(jié)構(gòu)信息,（1）峰的數(shù)目：標(biāo)志分子中磁不等性質(zhì)子的種類，多少種； （2）峰的強(qiáng)度(面積)：每類質(zhì)子的數(shù)目(相對(duì))，多少個(gè)； （3）峰的位移(? )：每類質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境，化合物中位置； （4）峰的裂分?jǐn)?shù)：相鄰碳原子上質(zhì)子數(shù)； （5）偶合常數(shù)(J)：確定化合物構(gòu)型。,不足之處： 僅能確定質(zhì)子（氫譜）。,46,一級(jí)譜的特點(diǎn),非一級(jí)譜（二級(jí)譜）,一般情況下，譜峰數(shù)目超過(guò)n+1規(guī)律所計(jì)算的數(shù)目 組內(nèi)各峰之間強(qiáng)度關(guān)系復(fù)雜 一般情況下， ?和J不能從譜圖中可直接讀出,裂分峰數(shù)符和n+1規(guī)律，相鄰的核為磁等價(jià)即只有一個(gè)偶合常數(shù)J；若相鄰n個(gè)核n1個(gè)核偶合常數(shù)為J1， n2個(gè)核偶合常數(shù)為J2，n= n1+ n2則裂分峰數(shù)為（n1+1)( n2+1) 峰組內(nèi)各裂分峰強(qiáng)度比(a+1)n的展開(kāi)系數(shù) 從譜圖中可直接讀出?和J，化學(xué)位移?在裂分峰的對(duì)稱中心，裂分峰之間的距離（Hz）為偶合常數(shù)J,47,常見(jiàn)復(fù)雜譜圖,48,二、簡(jiǎn)化譜圖的方法,1. 采用高場(chǎng)強(qiáng)儀器,49,2. 活潑氫D2O交換反應(yīng),3. 介質(zhì)效應(yīng),OHNHSH,50,4. 去偶法（雙照射）,第二射頻場(chǎng) H2,υ2,,Xn（共振）,AmXn系統(tǒng),消除了Xn對(duì)的Am偶合,,,照射 Ha,,照射 Hb,51,5. 位移試劑 (shift reagents),稀土元素的離子與孤對(duì)電子配位后，相鄰元素上質(zhì)子的化學(xué)位移發(fā)生顯著移動(dòng)。,常用：Eu（DPM）3 [三—（2,2,6,6—四甲基）庚二酮—3,5]銪,,OH,,OH,,,,52,三、譜圖解析,譜圖解析步驟,由分子式求不飽合度 由積分曲線求1H核的相對(duì)數(shù)目 解析各基團(tuán) 首 先解析：,再解析：,( 低場(chǎng)信號(hào) ),最后解析：芳烴質(zhì)子和其它質(zhì)子 活潑氫D2O交換，解析消失的信號(hào) 由化學(xué)位移，偶合常數(shù)和峰數(shù)目用一級(jí)譜解析 參考 IR，UV，MS和其它數(shù)據(jù)推斷解構(gòu) 得出結(jié)論，驗(yàn)證解構(gòu),53,6個(gè)質(zhì)子處于完全相同的化學(xué)環(huán)境，單峰。 沒(méi)有直接與吸電子基團(tuán)（或元素）相連，在高場(chǎng)出現(xiàn)。,1. 譜圖解析（1）,54,譜圖解析（ 2 ）,質(zhì)子a與質(zhì)子b所處的化學(xué)環(huán)境不同，兩個(gè)單峰。 單峰：沒(méi)有相鄰碳原子（或相鄰碳原子無(wú)質(zhì)子）,質(zhì)子b直接與吸電子元素相連，產(chǎn)生去屏蔽效應(yīng)，峰在低場(chǎng)（相對(duì)與質(zhì)子a ）出現(xiàn)。 質(zhì)子b也受其影響，峰也向低場(chǎng)位移。,55,譜圖解析（ 3 ）,裂分與位移,56,譜圖解析（ 4 ）,苯環(huán)上的質(zhì)子在低場(chǎng)出現(xiàn)。為什么？ 為什么1H比6H的化學(xué)位移大？,57,對(duì)比,58,2. 譜圖解析與結(jié)構(gòu)(1)確定,5,2,2,3,,,化合物 C10H12O2,59,譜圖解析與結(jié)構(gòu)確定步驟,正確結(jié)構(gòu)：,? =1+10+1/2(-12)=5,δ 2.1單峰三個(gè)氫，—CH3峰 結(jié)構(gòu)中有氧原子，可能具有：,δ 7.3芳環(huán)上氫，單峰烷基單取代,δ3.0,δ 4.30,δ2.1,δ 3.0和δ 4.30三重峰和三重峰 O—CH2CH2—相互偶合峰,60,譜圖解析與結(jié)構(gòu)(2)確定,,,9,δ 5.30,δ 3.38,δ 1.37,C7H16O3，推斷其結(jié)構(gòu),6,1,61,結(jié)構(gòu)(2)確定過(guò)程,C7H16O3， ? =1+7+1/2(-16)=0,a. δ3.38和δ 1.37 四重峰和三重峰 —CH2CH3相互偶合峰,b. δ 3.38含有—O—CH2 —結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)中有三個(gè)氧原子，可能具有(—O—CH2 —)3,c. δ 5.3CH上氫吸收峰，低場(chǎng)與電負(fù)性基團(tuán)相連,正確結(jié)構(gòu)：,62,譜圖解析與結(jié)構(gòu)(3),化合物 C10H12O2，推斷結(jié)構(gòu),,δ7.3,δ 5.21,δ1.2,δ2.3,5H,2H,2H,3H,63,結(jié)構(gòu)(3)確定過(guò)程,化合物 C10H12O2，,? =1+10+1/2(-12)=5,a. δ 2.32和δ 1.2—CH2CH3相互偶合峰 b. δ 7.3芳環(huán)上氫，單峰烷基單取代 c. δ 5.21—CH2上氫，低場(chǎng)與電負(fù)性基團(tuán)相連,哪個(gè)正確?,正確：B 為什么?,64,譜圖解析與結(jié)構(gòu)(4),化合物 C8H8O2，推斷其結(jié)構(gòu),,65,結(jié)構(gòu)(4)確定過(guò)程,化合物 C8H8O2，,?=1+8+1/2(-8)=5,δ =7-8芳環(huán)上氫，四個(gè)峰對(duì)位取代 δ δ= 9.87—醛基上氫， 低δ= 3.87 CH3上氫，低場(chǎng)移動(dòng)，與電負(fù)性強(qiáng)的元素相連： —O—CH3,正確結(jié)構(gòu)：,66,四、聯(lián)合譜圖解析 （1）C6H12O,1700cm-1, C=0, 醛,酮 3000 cm-1, -C-H 飽和烴,兩種質(zhì)子 1：3或3：9 -CH3 ：-C(CH3)9 無(wú)裂分，無(wú)相鄰質(zhì)子,67,譜圖解析 （2）C8H14O4,1700cm-1, C=0, 醛,酮，排除羧酸，醇，酚 3000 cm-1, -C-H 飽和烴，無(wú)芳環(huán),1．三種質(zhì)子 4：4：６ ２．裂分，有相鄰質(zhì)子； ３． ?=1.3(6H) 兩個(gè) CH3 裂分為3,相鄰C有2H; CH3-CH2- 4. ?=2.5(4H) ,單峰, CO-CH2CH2-CO- 5. ?=4.1(4H) 低場(chǎng)(吸電子), 兩個(gè) -O-CH2-,68,內(nèi)容選擇：,第一節(jié) 核磁共振基本原理 第二節(jié) 核磁共振與化學(xué)位移 第三節(jié) 自旋偶合與自旋裂分 第四節(jié) 譜圖解析與結(jié)構(gòu)確定 第五節(jié) 13C核磁共振波譜,,結(jié)束,69,第九章 核磁共振波譜分析法,一、 概述 二、 化學(xué)位移 三、 偶合與弛豫 四、 13CNMR譜圖,第五節(jié) 13C核磁共振譜簡(jiǎn)介,70,一、概述,PFT-NMR(1970年)，實(shí)用化技術(shù)； 13C譜特點(diǎn)： （1）研究C骨架，結(jié)構(gòu)信息豐富； （2）化學(xué)位移范圍大；0～250ppm； ( 19F：300ppm； 31P：700ppm；) （3）13C-13C偶合的幾率很?。?3C天然豐度1.1%； （4）13C-H偶合可消除，譜圖簡(jiǎn)化。,,,,核磁矩：?1H=2.79270; ?13C=0.70216 磁旋比為質(zhì)子的1/4； 相對(duì)靈敏度為質(zhì)子的1/5600；,71,PFT-NMR,R.F.transmitter,MAGNET,,,,,,,,R-F receiver and detector,Recorder,Sweep generator,,,,,,,,,,,,MAGNET,72,富里葉變換,73,,74,二、化學(xué)位移,化學(xué)位移范圍：0～250ppm；核對(duì)周圍化學(xué)環(huán)境敏感，重疊少 氫譜與碳譜有較多共同點(diǎn)； 碳譜化學(xué)位移規(guī)律： (1) 高場(chǎng)?低場(chǎng) 碳譜：飽和烴碳原子、炔烴碳原子、烯烴碳原子、羧基碳原子 氫譜：飽和烴氫、炔氫、烯氫、醛基氫； (2) 與電負(fù)性基團(tuán)，化學(xué)位移向低場(chǎng)移動(dòng)；,75,化學(xué)位移規(guī)律：烷烴,取代烷烴:,碳數(shù)n 4 端甲基 ?C=13-14 ?C?CH ?CH2 ?CH3 鄰碳上取代基增多?C 越大,76,化學(xué)位移規(guī)律：烯烴,?C=100-150（成對(duì)出現(xiàn)）,端碳?=CH2 ? 110；鄰碳上取代基增多?C越大：,77,化學(xué)位移規(guī)律：炔烴,?C=65-90,78,化學(xué)位移表1,79,化學(xué)位移表2,80,三、偶合與弛豫,13C-13C偶合的幾率很?。?3C天然豐度1.1%）； 13C- 1H偶合；偶合常數(shù)1JCH：100-250 Hz；峰裂分；譜圖復(fù)雜； 去偶方法： (1)質(zhì)子噪聲去偶或?qū)拵ヅ?proton noise decoupling or boradband decoupling) ： 采用寬頻帶照射，使氫質(zhì)子飽和； 去偶使峰合并，強(qiáng)度增加 (2)質(zhì)子偏共振去偶：識(shí)別碳原子類型； 弛豫： 13C的弛豫比1H慢，可達(dá)數(shù)分鐘；采用PFT-NMR可測(cè)定，提供空間位阻、各向異性、分子大小、形狀等信息；,81,碳譜與氫譜的對(duì)比譜圖去偶作用對(duì)比,82,碳譜與氫譜的對(duì)比,83,譜圖去偶作用對(duì)比,84,譜圖去偶作用對(duì)比,85,四、13C NMR譜圖,86,13C NMR譜圖2,87,13C NMR譜圖3,例3.化合物C12H26，根據(jù)13C NMR譜圖推斷其結(jié)構(gòu)。,88,13C NMR譜圖4,89,內(nèi)容選擇,第一節(jié) 核磁共振基本原理 第二節(jié) 核磁共振與化學(xué)位移 第三節(jié) 自旋偶合與自旋裂分 第四節(jié) 譜圖解析與結(jié)構(gòu)確定 第五節(jié) 13C核磁共振波譜,,結(jié)束,90,