化学位移和屏蔽效应的关系
核磁H谱化学位移
在有机化合物中，氢核受核外电子的屏蔽作用， 使其共振频率发生变化，即引起共振吸收峰的 位移，这种现象称为化学位移。（不同的氢核， 所处的化学环境不同，化学位移的值也不相 同。）
2、化学位移的表示方法
如定义中所提到的，不同的氢核，所处的化学环境 不同，出峰位置也不同，其峰的位置不便精确测定，
故在试验中采用某一标准物质作为基准，以基准物
如图，苯上的六个π电子产生较强的感应磁场，H位于 去屏蔽区，处于低场。 化学位移为6.8-8.
3、影响化学位移的因素
3.4、氢键的影响
键合在杂原子（N、O等）上的 质子易形成氢键。氢键质子相 比于没有形成氢键的质子有较 小的屏蔽效应，共振吸收峰出 现在低场。
3.5、温度的影响 温度：大多数信号的共振位置受温度影响很小，但-OH、-NH和-SH在升高温度时形 成氢键的程度降低，化学位移移向高场。 3.6、溶剂效应 溶剂效应：溶剂的磁各向异性和溶质与溶剂之间形成氢键将对溶质中不同位置的 氢核的化学位移产生影响。
3.3、磁各向异性 屏蔽区：感应磁场与区域。
如图，双键的H处于去屏蔽区，故其处于低场。 化学位移为4.5-5.1
3、影响化学位移的因素
3.3、磁各向异性
如图，三键是直线构型，H所处感应磁场方向与外磁场 方向相反，处于屏蔽区，故其处于高场。 化学位移为2-3.
化学位移 - 化学位移
2.C—C—H﹥C—CH2—C﹥C—CH3 C
3. RCOOH（10-12）﹥RCHO（9-10）﹥ArOH﹥ ROH≈RNH2
图14-11
（1）化学位移的绝对值很难测定，相对值易得。
(2)
r
2
(1 )H0
对同一核，在H0不同时，n不同，不便于比较； 采用相对值， d 与H无关，便于比较。
例：
将CH3Br放在H0 1.4902T，CH3 60MHz 162Hz， TMS 60MHz
(60MHz 162106 60MHz) 106 2.70( ppm)
（化学结构决定）
核外电子云密度↑，s↑。
H实 H0 H0 (1 ) H0
修正的Lamor方程
r 2
H0 (1 )
1. 若H0一定（扫频）
s↑，n↓，信号出现在谱图的右端（低频端）；
s↓，n↑，信号出现在谱图的左端（高频端）。
2. 若n一定（扫场）
s↑，H0↑ ，信号出现在谱图的右端（高场端）； s↓，H0↓ ，信号出现在谱图的左端（高场端）；
CH3
a. 12个H核的化学环境相同，产生单峰；
(TMS)
b. 该化合物s最大，吸收峰出现在谱图的最右端；
c. 易溶于有机溶剂且惰性，沸点低（27℃），易采用蒸 馏法将其除去。
三、影响化学位移的因素
1. 局部屏蔽效应 （H核核外成键电子云产生的抗磁屏蔽效应）
CH3-H CH3-I CH3-Br CH3-Cl CH3-OH CH3-F TMS
NMR谱图：右端低频（高场），左端高频（低场）。
二、化学位移的定义及其表示 式
化学位移
化学位移影响因素
6、邻近基团电偶极子的影响
强极性基团会产生分子内电场，这个电场会改变分子中的电 子云形状，从而对屏蔽常数产生影响
e AEz BE 2
第一项主导：可正可负，取决于Ez 屏蔽常数可能增加， 也可能减少 第二项主导：去屏蔽作用，屏蔽常数减少
谢谢
loc p
e2 2 1 2 2 E r 3 2 pN [QNN QNB ] 2m c B N
3 r 2 pN 是主要因素， r表示核与2p轨道的距离， loc 轨道越扩大，p 负值越小，13C化学位移越移向高场
不饱和碳比饱和碳有较大的去屏蔽
vb
va
4 ppm 2 ppm
b a
化学位移
常见溶剂的1H在不同氘代溶剂中的化学位移值 常见溶剂的13C在不同氘代溶剂中的化学位移值
化学位移影响因素
屏蔽常数的影响因素：
1、局部抗磁屏蔽项 2、局部顺磁屏蔽项
周围电子云对核的贡献，是σ主要成分
3、各向异性分子内磁场的影响
4、环流的影响 5、氢键的影响 6、临近基团电偶极子的影响
分子间相互影响
长程或非局部贡献，是σ次 要成分
loc d loc p a r e s ......
化学位移影响因素
1、局部抗磁屏蔽项：核外电子云密度
根据Lamb 准则：
loc d
0 e 2
3me
0
e2 rp (r )dr 2 2 3m c
际感受到的场小于外磁场B0，这种现象称为抗磁屏蔽
B B0 1
σ为屏蔽常数
原子核 电子环流
B0 感生磁场
核磁共振化学位移
HO
O CH3
7.85ppm 7.48ppm 7.54ppm
7.26ppm
6.84ppm 7.18ppm 6.90ppm
苯甲醚
苯甲醛
溴甲烷
溴乙烷
1-溴丙烷
H 7.27
7.78
Ha
A
H
OH
C=O
H 6.73
H 7.81
OCH3 Hb
6.70
8.58
Ha1 O
COCH3
OCH3 B
Hb 8.08 Ha2 C 7.94
Cl CH2 H Cl2 CH H Cl3 C H
3.05 5.30 7.27
基团距离越远，受到的影响越小
CH3 CH2 CH2 Br
1.25 1.69 3.30
CH3F CH3OH CH3Cl CH3Br CH3I CH3-H
/ppm 4.26
3.40
3.05
2.68
2.16
0.23
cba
正屏蔽：
由于结构上的变化或介质的影响使氢核外
电子云密度增加，或者感应磁场的方向与外磁
场相反，则使谱线向高磁场方向移动（右移）， 值减小，亦叫抗磁性位移。
去屏蔽：
由于结构上的变化或介质的影响使氢核外
电子云密度减少，或者感应磁场的方向与外磁
场相同，则使谱线向低磁场方向移动（左移）， 值增加，亦称顺磁性位移。
优点：
12个氢处于完全相同的化学环境，只有一个 峰，
电负性 Si C， 屏蔽作用很高，一般质子的 吸收峰都出现在它的左边-----低场，
沸点低，27oC，易挥发，能与许多有机溶剂 相溶。
标准：四甲基硅（TMS），δ=0
TMS的化学位移最大，但规定 TMS=0，
shielding化学含义
shielding化学含义1.简介在化学中，"sh ie ldi n g"（屏蔽）是指某些电子或原子核受到周围电子的层层包围，从而减少其受到外部环境的影响的现象。
屏蔽在不同化学领域中起到重要的作用，特别在核磁共振（N MR）和电子结构理论中有着广泛应用。
2.原子核屏蔽效应原子核屏蔽效应是指在分子中，由于电子云的存在，质子数量相同的原子核受到的环境电子的屏蔽效果而发生变化。
这种屏蔽现象会影响到原子核的化学性质。
具体而言：-屏蔽会影响原子核的化学位移。
原子核的屏蔽程度越高，其化学位移越小。
-屏蔽会影响核磁共振信号的产生。
在核磁共振谱图中，屏蔽效应将导致不同化学环境的核具有不同的共振频率。
-屏蔽可由电子云的密度和电子云与原子核之间的空间分布来界定。
电子云越密集，屏蔽效应越强。
3.电子屏蔽效应电子屏蔽效应是指电子在原子核周围的排列方式会对外部电场的作用产生屏蔽效应。
主要有以下几个方面：-电子屏蔽能力与电子排布有关。
内层电子对外部电场有很好的屏蔽效应，而外层电子对外部电场的屏蔽能力较弱。
-电子屏蔽效应影响原子的化学性质。
屏蔽效应会改变原子的有效核电荷，从而改变原子的化学性质。
-电子屏蔽效应在元素周期表中表现为周期性变化。
原子序数越大，电子屏蔽效应越明显。
4.屏蔽效应的应用屏蔽效应在化学领域中具有广泛的应用，尤其在核磁共振和电子结构理论方面：4.1核磁共振（N M R）屏蔽效应在核磁共振谱图解析中起到关键作用。
通过测量原子核的化学位移，可以确定化合物的结构和化学环境。
屏蔽效应使得不同原子核具有不同的共振频率，从而为化学分析提供了准确的信息。
4.2电子结构理论在量子化学的研究中，屏蔽效应被用于预测和解释分子的电子结构。
通过考虑电子屏蔽的影响，可以计算原子和分子的能级结构、键长、键角等。
这对于理解分子的性质和反应机理非常重要。
5.结论屏蔽化学含义是原子核或电子受到周围电子的包围，减少其受到外部环境的影响。
化学键的各向异性效应
化学键的各向异性
各向异性效应：氢核与某功能基因空间位置不同，受到屏蔽作用不同，导致其化学位移不同。
原因：在外磁场的作用下，由电子构成的化学键会产生一个各向异性的附加磁场,使得某些位置的核受到屏蔽,而另一些位置上的核则为去屏蔽。
化学键的各向异性，导致与其相连的氢核的化学位移不同。
例如：CH3CH3 CH2=CH2HC≡CH
δ(ppm): 0.86 5.25 1.80
sp杂化碳原子上的质子：叁键碳
碳碳叁键:直线构型，π电子云呈圆筒型分布，形成环电流，产生的感应磁场与外加磁场方向相反。
H质子处于屏蔽区，屏蔽效应强，共振信号移向高场，δ减小。
δ= 1.8～3
H-C≡C-H: 1.8
＋：屏蔽区；－：去屏蔽区
sp2杂化碳原子上的质子：双键、苯环
去屏蔽效应：核外电子产生的感应磁场与外加磁场方向相同，核所感受到的实际磁场 B有效大于外磁场。
醛氢：9－10 ：5.25 苯：7.27
sp3杂化原子上的质子：单键
C-C单键的σ电子产生的各向异性较小。
去屏蔽效应使质子的化学位移
去屏蔽效应使质子的化学位移核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是一种非常重要的物理学技术，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
它通过测量原子核在外磁场中的行为来提供有关样品结构和组成的信息。
在NMR实验中，样品受到一个外部磁场作用，其原子核会产生一个旋转。
由于牛顿第一定律，原子核会继续旋转直到外部磁场作用力平衡与旋转惯量的力矩。
在此状态下，样品中的每个原子核具有特定的化学位移，称为共振频率。
然而，有时候NMR谱图会出现屏蔽效应（Shielding effect）的影响。
屏蔽效应是由于周围分子的电子云屏蔽原子核而导致化学位移异常偏高的现象。
具体来说，由于电子云对原子核有吸引作用，它们降低了原子核感受到外磁场的强度，从而导致化学位移向高频方向移动。
这个效应在烷基、烷氧基等非常弱极性的基团中表现得特别明显。
为了消除屏蔽效应，我们可以采取一些方法，这些方法涉及以下几个方面：1.选择化学试剂选择合适的化学试剂是消除屏蔽效应的第一步。
我们通常选择高极性的试剂，如氯仿（CHCl3）或乙醇（C2H5OH），这些试剂中的极性基团可以抵消屏蔽效应。
此外，还需注意避免选择含有活泼质子（如-NH2, -OH等）的化合物，因为这些化合物对屏蔽效应的抑制不太明显。
2.增加质子的速率增加质子的速率可以减少屏蔽效应。
为此，我们可以增加NMR仪器的扫描速率，在仪器运行时可以快速地记录和分析NMR信号。
此外，我们还可以增加化学试剂的浓度，以使质子的速率增加，从而减少屏蔽效应。
3.选择合适的探头在进行NMR实验时，我们需要选择合适的探头，以改善信号强度和解析度。
通常，选择合适的探头可以显著提高NMR实验结果的准确性和灵敏度。
一般来说，使用低频探头可以提高信号强度并减少屏蔽效应。
4.调整仪器设置调整仪器设置也是消除屏蔽效应的一个关键方面。
我们需要调整仪器的扫描时间和扫描扇区大小，并根据实验需要调整NMR仪器的其他参数，比如扫描模式、时间分辨率等，以确保得到准确可靠的NMR谱图。
氢的化学位移
化学位移的根源
磁场中所有自旋核产生感应磁场，方向与外加磁场相反或相同，使 原子核的实受磁场降低或升高，即屏蔽效应。
H核=HO（1-σ ）
其中H核表示氢核实际所受的磁场，σ为屏蔽常数 分类：顺磁屏蔽，抗磁屏蔽
显然，核外电子云密度越大，屏蔽效应越强，要发
生共振吸收就势必增加外加磁场强度，共振信号将移向
芳环氢的化学位移值
芳环的各向异性效应使芳环氢受到去屏蔽影响，其化学 位移在较低场。苯的化学位移为δ7.27ppm。当苯环上的 氢被取代后，取代基的诱导作用又会使苯环的邻、间、 对位的电子云密度发生变化，使其化学位移向高场或低 场移动。 芳环氢的化学位移可按下式进行计算； δ = 7.27 +∑Si
9.10
噻吩 吡咯 呋喃 （CDCl3) （CDCl3) （CDCl3)
吡啶 (DMSO)
吲哚 (DMSO)
活泼氢的化学位移值
常见的活泼氢，如-OH、-NH-、-SH、-COOH等基团的质子，在溶 剂中交换很快，并受测定条件如浓度、温度、溶剂的影响，δ值不 固 定在某一数值上，而在一个较宽的范围内变化（表3-9）。活泼氢的 峰形有一定特征，一般而言，酰胺、羧酸类缔合峰为宽峰，醇、酚 类的峰形较钝，氨基，巯基的峰形较尖。用重水交换法可以鉴别出 活泼氢的吸收峰，（加入重水后活泼氢的吸收峰消失）。
4.2. 不饱和碳上质子的化学位移 炔氢 叁键的各向异性屏蔽作用，使炔氢的化学位移出现在1.6 –3.4ppm范围内.
烯氢
烯氢的化学位移可用Tobey和Simon等人提出的经验公 式来计算： δ = 5.25 + Z同 + Z顺 + Z反 式中常数5.25是乙烯的化学位移值，Z是同碳、顺式 及反式取代基对烯氢化学位移的影响参数。
波谱分析习题库答案
7、特征峰：红外光谱中4000-1333cm-1区域为特征谱带区，该区的吸收峰为特征峰。
8、质荷比：质量与电荷的比值为质荷比。
9、磁等同氢核化学环境相同、化学位移相同、对组外氢核表现相同偶合作用强度的氢核。
C、门控去偶谱D、反门控去偶谱
15、1JC-H的大小与该碳杂化轨道中S成分（）
A、成反比B、成正比
C、变化无规律D、无关
16、在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（）
A、从大到小B、从小到大
C、无规律D、不变
17、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为：（）
A、该化合物含奇数氮。
B、该化合物含偶数氮，相对分子质量为265。
C、该化合物相对分子质量为265。
D、该化合物含偶数氮。
7、苯在环己烷中的吸收带包括（）。
A 184 B 203 C 256 D 360
四、简答题
1、色散型光谱仪主要有哪些部分组成？
2、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？
A、诱导效应B、共轭效应C、费米共振D、空间位阻
化合物A
26、测定化合物的氢谱时，所用试剂应该是（）
A、乙醇B、甲醇C、氘代试剂D、非氘代试剂
27、下列化合物紫外图谱中最大吸收波长的大小顺序为（）
① ② ③
A、③>②>①B、③>①>②C、②>③>①D、①>②>③
28、某化合物分子式为C8H7N红外光谱数据如下，IR（cm-1）：3020,2920,2220,1602, 1572,1511,1450.1380,817
核磁共振谱图的表示方法屏蔽效应和化学位移
一、外光谱图的表示方法
红外光谱图用波长（或波数）为横坐标，以表示吸收带 的位置，用透射百分率（T%）为纵坐标表示吸收强度。
二、红外光谱的产生原理
红外光谱是由于分子的振动能级的跃迁而产生的，当 物质吸收一定波长的红外光的能量时，就发生振动能 级的跃迁。研究在不同频率照射下样品吸收的情况就 得到红外光谱图。
三、紫外光谱与有机化合物分子结构的关系
一般紫外光谱是指200~400nm的近紫外区，只有π—π* 及π π *跃迁才有实际意义，即紫外光谱适用于分子中具 有不饱和结构，特别是共轭结构的化合物。 1．孤立重键的 跃迁发生在远紫外区 2．形成共轭结构或共轭链增长时，吸收向长波方向移 动——即红移 。 例如：
K m1 m2
双原子分子伸缩振动示意图 一个化学键的振动频率与化学键的强度（力常数K）及 振动原子的质量（m1和m2）有关，它们的关系式为： m1m2 1 κ μ = 折合质量 υ = m + m 2π 1 2 μ
吸收频率也可用波数（σ）表示，波数为波长的倒数， 即σ= 1/λ=υ.C 则
1
σ = 2 c π
有机物
醇，醚 162nm）丙酮（ 188nm 乙烯（ ） 丁二烯（217nm） 苯（255nm） （275nm ） 丙酮 （295nm） 乙醛（292nm）
n
可以看出，电子跃迁前后两个能级的能 量差值ΔE越大，跃迁所需要的能量也越 大，吸收光波的波长就越短。
二、朗勃特—比尔定律和紫外光谱图
1．Lambert-Beer定律 当我们把一束单色光（I.0）照射溶液时，一部分光（I） 通过溶液，而另一部分光被溶液吸收了。这种吸收是与 溶液中物质的浓度和液层的厚度成正比，这就是朗勃 特—比尔定律。用数学式表式为： I A=EcL= log Io I A= log Io ：吸光度（吸收度）； c：溶液的摩尔浓度（mol/L） L：液层的厚度； E：吸收系数（消光系数）
09化学位移
σσ−=−=各向异性效应是通过空间而起作用的，与通过化学键而起作用的诱导效应不一样。
通过化学键而起作用的诱导效应不一样芳香环δ6.0~8.5炔δ2.5~3.0烯δ4.0~6.0醛δ9.0~10.0羧酸δ10.5~12.0环丙体氢溶剂效应的产生是由于溶剂的磁各向异性造成或者是由于不同溶剂极性不同,与溶质形成氢键的强弱不同引起的.__ C __ C __ O _ H aH bH b 123H c H c H c 23二、1分子有不同的构型分子有不同的构型、、构象时构象时，，δC 比δH 更为敏感。
如分子的立体异构如分子的立体异构，，键节运动键节运动，，序列分布序列分布，，不同温度下分子的内旋转不同温度下分子的内旋转，，构型构象的变化等构型构象的变化等，，在13C 的δC 值及谱线形状上常有所反映值及谱线形状上常有所反映。
影响δC 的因素δC 值受碳原子杂化的影响值受碳原子杂化的影响，，其次序与δH 平行平行。
一般情况如下一般情况如下：：屏蔽常数σsp3>σsp >σsp2化学位移δsp3<δsp <δsp21.1.杂化杂化•苯与氢谱不同5.5.构构构型不同时构型不同时，，δC 也不相同如:烯烃的顺反异构中烯烃的顺反异构中，，烯碳的δC 相差相差11－2ppm 2ppm，，顺式在较高场顺式在较高场，，与烯碳相连的饱和碳的δC 相差要多些相差要多些，，约3－5ppm 5ppm，，顺式也在较高场顺式也在较高场。
6.6.空间空间Y C CC YC邻位交叉 反式（对位交叉）Y C7.7.介质介质不同溶剂和介质不同溶剂和介质，，可以使δC 改变几个几个ppm ppm ppm，，甚至甚至10ppm 10ppm 10ppm以上以上以上。
分子中有可解离的基团分子中有可解离的基团,,如NH 2,COOH,OH,SH ,COOH,OH,SH等等，在不同在不同PH PH PH下下，δC 有明显的变化有明显的变化。
波谱解析 复习 名词解释
氢谱屏蔽效应：氢核周围不断运动的电子影响，在外场的作用下，运动着的电子产生相对于外磁场方向的感应磁场，起到屏蔽作用，使氢核实际受到的外磁场作用减小。
化学键的磁各向异性：如果由电子组成的化学键在空间形成小的磁场，与化学键不对称，则产生了磁各向异性，与外场相反，消弱了外场，屏蔽作用“+”,化学位移变小。
与外场相同，去屏蔽作用。
去偶法：用第一个振荡器扫描Ha时，用第二个振荡器扫描Hb使他发生共振，hb在两种自旋之间迅速变化，Hb对Ha的两种影响被抵消掉，这样Ha就等于没有受到影响，这就是去偶。
核的NOE效应：当两个人（组）不同类型的质子位于相近的空间距离时，照射其中的一个会使另一个质子的信号增强。
碳谱碳谱的特点：耦合常数大：1H-1H耦合常数0-20Hz.碳原子常与氢原子连接，它们可以互相耦合，这种13C-1H 一键耦合常数的数值很大，一般在125-250 Hz。
因为13C 天然丰度很低，这种耦合并不影响1H 谱，但在碳谱中是主要的。
弛豫时间长：13C 的弛豫时间比1H 慢得多，有的化合物中的一些碳原子的弛豫时间长达几分钟，这使得测定T1、T2等比较方便。
另外，不同种类的碳原子弛豫时间也相差较大，这样，可以通过测定弛豫时间来得到更多的结构信息。
共振方法多：13C NMR 除质子噪声去耦谱外，还有多种其它的共振方法，可获得不同的信息。
如偏共振去耦谱，可获得13C-1H 耦合信息；门控去耦谱，可获得定量信息等。
因此，碳谱比氢谱的信息更丰富，解析结论更清楚。
空间效应：13C化学位移还易受分子内几何因素的影响。
相隔几个键的碳由于空间上的接近可能产生强烈的相互影响。
通常的解释是空间上接近的碳上H 之间的斥力作用使相连碳上的电子密度有所增加，从而增大屏蔽效应，化学位移则移向高场。
羰基碳200 酯基碳170苯环连氧碳155苯环碳110-140缩酮（醛）105连氧碳60-80甲氧基55甲基碳10-20 OCH3：一般位于55-60 CH2OH:一般位于62左右CHOH:一般位于60-80 C-OH:一般大于80 炔烃：C=65-90烯烃: C=100-150质子宽带去偶：C原子与直接相连的H或邻近C原子上的H 都有偶合---谱线复杂。
化学位移和屏蔽效应的关系
化学位移和屏蔽效应的关系
化学位移和屏蔽效应是两个密切相关的概念。
在核磁共振(NMR)光谱学中，化学位移是指分子中一个原子核的共振频率相对于参考化合物的偏移量。
而屏蔽效应则是指由于电子云的存在，原子核周围的电子会对该原子核的共振频率产生影响。
屏蔽效应可以通过分子中的电子密度来解释。
当原子核周围的电子密度增加时，原子核会变得更难以被探测到，因为电子云会屏蔽掉部分与核相互作用的电磁波。
因此，原子核的共振频率会低于其在无屏蔽情况下的共振频率。
相反，电子密度较低的原子核则具有较高的化学位移值。
不同的化学官能团和化学环境对于屏蔽效应的影响是不同的。
例如，酰基和苯环等电子密度较高的官能团会引起原子核的化学位移向低场偏移，这是由于它们周围的电子云较密集。
相反，甲基和烷基等电子密度较低的官能团则会引起原子核的化学位移向高场偏移，这是由于周围的电子云较稀疏。
在NMR光谱学中，屏蔽效应是解释化学位移的重要因素。
通过了解不同官能团和环境对屏蔽效应的影响，可以更好地理解和分析分子中的NMR光谱数据。
- 1 -。
去屏蔽效应与化学位移
去屏蔽效应与化学位移说起来这个“去屏蔽效应”和“化学位移”，听起来挺高大上的，其实吧，就跟咱们平时过日子一样，充满了各种意想不到的乐趣和变化。
那天，我走在实验室的走廊上，心里琢磨着下午的实验该怎么做。
你知道，搞化学的，天天就跟那些瓶瓶罐罐打交道，有时候真是枯燥得很。
不过，枯燥归枯燥，每当有新发现的时候，那种成就感，简直比吃一顿大餐还让人兴奋。
我的搭档小李，一脸认真地在那儿摆弄着一台核磁共振仪，嘴里还念念有词：“这去屏蔽效应，真是让人捉摸不透啊。
”我走过去，拍了拍他的肩膀：“别急，咱们慢慢来，化学这东西，急不得。
”小李抬头看了我一眼，苦笑了一下：“刘老师，你说这去屏蔽效应，怎么就那么难搞呢？明明按照书上的步骤来，结果总是差强人意。
”我笑了笑，心想这小子还是太年轻了。
我坐下来，给他慢慢解释：“去屏蔽效应啊，说白了，就是分子里的某些部分，因为受到其他部分的影响，导致它们在磁场中的表现发生了变化。
就像是你在人群中，有时候会被别人挡住视线，看不到前面的东西一样。
”小李听了，眼睛一亮：“哦，原来是这样啊！那化学位移呢？这个和去屏蔽效应有什么关系？”我点了点头：“化学位移啊，简单来说，就是分子里的原子，因为所处的化学环境不同，所以在核磁共振谱图上出现的位置也不同。
就像是你在不同的地方，看到的风景也不一样。
”小李若有所思地点了点头，然后突然说：“刘老师，你说咱们能不能把这些原理，用到实际生活中去呢？比如，做个什么装置，能屏蔽掉一些不想听到的声音，或者，能改变声音的方向？”我一听，这小子还真有想法。
我笑着说：“理论上是可以的，不过嘛，那得需要很复杂的设备和大量的研究。
不过，有这个想法是好的，咱们搞科学的，就是要敢于想象，敢于尝试。
”说着，我们两个人就开始在实验室里忙活起来。
虽然过程中遇到了不少困难，但是每当看到实验结果有一点点的进步，那种喜悦，简直无法用言语来形容。
就这样，一天的时间很快就过去了。
晚上回到家，我还在想着今天的实验。
去屏蔽效应与化学位移
去屏蔽效应与化学位移嘿，朋友们！今天咱们来唠唠化学里超级有趣的去屏蔽效应和化学位移，这就像是化学世界里一场神秘的魔法表演。
你可以把原子想象成一个个住在小房子（电子云）里的小精灵。
通常呢，这些小精灵周围有一层魔法护盾（电子云的屏蔽作用）。
这护盾可不得了，它就像一个超级防御罩，把外界的一些影响都给挡开了。
但是呢，当出现去屏蔽效应的时候，就像是来了一个捣蛋鬼，把这个护盾给削弱了。
这个捣蛋鬼可能是某个特殊的基团或者外界的磁场干扰。
原本安稳住在小房子里的小精灵们一下子就有点“暴露”了。
这时候化学位移就闪亮登场啦！化学位移就像是每个小精灵的独特“身份证”。
在正常情况下，小精灵们都有自己的固定位置，就像大家在班级里都有自己的座位一样。
可是一旦去屏蔽效应这个捣蛋鬼出现，小精灵们的位置就会发生变化，这个变化就是化学位移。
如果把化学位移比喻成一场大迁徙，那可真是一场微观世界里的奇观。
原本住在舒适区的原子们，因为去屏蔽效应这个“驱赶者”，不得不离开自己的小地盘，跑到新的地方去。
而且这个位移的大小还很有讲究呢，就像每个小精灵都有自己独特的步伐大小。
有的原子位移很小，就像是在原地挪了一小步，有点害羞似的。
而有的原子则像是被大力推了一把，位移很大，一下子就跑到离原来位置老远的地方去了，那简直就是从教室的这头一下子冲到了那头。
在核磁共振这个大舞台上，化学位移就成了主角。
化学家们就像侦探一样，通过观察化学位移这个“线索”，来推断原子周围的环境，是被一群友好的基团包围着，还是被一些捣蛋的基团骚扰着。
要是没有去屏蔽效应和化学位移这两个神奇的存在，化学家们想要了解分子内部的结构就像在黑暗中摸索一样困难。
现在有了它们，就好比有了一盏明灯，一下子就把分子内部的秘密给照亮了不少。
而且这化学位移的数值啊，就像是神秘的密码，每个数值都对应着不同的原子环境。
化学家们破解这个密码的时候，就像是在玩一场超级有趣的解谜游戏，每解开一个小谜题，就离分子的真实结构更近一步。
化学位移
二. 共轭效应
在共轭效应中，推电子基和吸电子基的影响各 不相同。 推电子基—— p -π共轭——电子云密度 ——δ 。 吸电子基——π-π共 轭——电子云密度 ——δ 。
三. 磁各向异性效应（magnetic anisotropic effect）
实验表明： CH2＝CH2 CH＝CH CH3－CH3
规定
四甲基硅的
TMS
＝ 0
用TMS作为基准的原因： （1） 12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一个尖峰； （2） 屏蔽强烈，位移最大，共振峰在最高场区，与其他有 机化合物中的质子峰不重迭； （3） 化学性质稳定；易溶于有机溶剂；沸点低，易回收。
当用重水作溶剂时，标准物质可选用：
DSS （2，2－二甲基－硅戊烷－5磺酸钠）
分子中处于不同化学环境的氢核的外围电子云 密度不同，使它们产生共振需要不同大小的外磁场 强度来抵消屏蔽效应的影响。 当用同一射频照射样品时，样品分子中处于不 同化学环境的氢核 ，所产生的共振峰将出现在不 同磁场强度的区域。这种共振峰位置的差异称为化 学位移。
一. 化学位移的表示方法
用待测核共振峰所在位置的场强 Bs 和某标准 物质磁性核共振峰所在位置的场强 Br 进行比较，用
3.4. 各类有机化合物的化学位移
一. 烷烃
-CH3: -CH2: -CH: CH3= 0.791.10ppm CH2 = 0.981.54ppm CH = CH3 +(0.5 0.6)ppm H=3.2~4.0ppm H=2.2~3.2ppm
O CH3 N CH3 C C CH3 O C CH3 CH3
对于理想化的、裸露的氢核，
实现核磁共振的条件：
0 = B0 / (2 )
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
二、化学位移
低场
TMS
高场
9 8 7 6 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3
磁场强度增加的方向是 值减小的方向；
标准物: 四甲基硅烷 (CH3)4 Si, TMS =0（单峰） 例：CHCl3： = —4—37—HZ— 106 = 7.28 ppm
10.5—12
6—8.5
9—10
4.6—5.9
1.7—3 0.2—1.5
13 12 11 10 9 8
RCOOH
R
RCHO
7654
CR2=CH-R
H CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2
3210
CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O
CH2=CH-CH3
■ 取代基的数目越多，对δ的影响越显著：
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应
具有多重键或共轭多重键的分子，在外磁场作用下，电 子沿分子某一方向流动，产生感应磁场。 此感应磁场与外加磁场方向在环内相反（抗磁），在环外 相同（顺磁），即对分子各部位的磁屏蔽不相同，称为磁 的各向异性效应。
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 1）芳环
苯环上的氢处于去屏蔽区(-)； 苯环的上下方处于屏蔽区(+)； =6-8.5 ppm
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 1）芳环
7.3.2 屏蔽效应和化学位移
三、影响化学位移的主要因素 2. 磁各向异性效应 2）羰基和碳碳双键
核磁化学位移
核磁化学位移核磁化学位移（chemical shift）是核磁共振（NMR）光谱中的一个参数，描述原子核在分子结构中所处的化学环境。
其大小通常以乘以一百万的ppm（parts per million，即百万分之一）作为单位。
在物质中发生的化学反应和物理变化会给原子核的化学位移带来微小的变化。
这些化学位移的大小和结构中的电子环境、距离、相对位置等因素有关。
因此，核磁化学位移可以提供有关分子结构、化学键类型、官能团性质等方面的信息，常用于化学分析、材料科学、生物科学等领域。
核磁化学位移的测量通常使用核磁共振光谱仪（NMR spectrometer），通过测量核磁共振频率的偏移量来计算出该原子核的化学位移。
常用的核磁共振谱包括氢谱、碳谱、氮谱等，其中氢谱是最常用的一种。
在氢谱中，氢原子的化学位移通常以δ（delta）值表示，单位为ppm。
在氢谱中，一般以内部参考物质作为标准参照点，比如四氢呋喃（THF）或三甲基硅烷（TMS）。
这是因为这些分子中的氢原子化学环境相对稳定，其化学位移常常被定义为零，作为标准参照值。
其他化合物中的氢原子化学位移则以相对于内部参考物质的偏移量来表示。
化学位移的大小通常反映原子核电子环境的变化。
在化学结构中，电子密度高的区域常常会导致原子核受到更多的屏蔽效应，从而表现为化学位移偏移量更小的现象。
相反，电子密度较低的区域则会导致原子核的化学位移偏移量更大。
因此，化学位移的变化可以提供关于分子结构、键类型、官能团性质等方面的信息。
一些常见的原子核化学位移数据包括氢原子在不同官能团中的化学位移范围，如芳香环氢的化学位移范围为6.0-8.5 ppm，羧酸H的化学位移范围为10.5-12.5 ppm等。
这些数据可以用于解析和确定化合物的结构和组成。
总体来说，核磁化学位移是一种非常有用的化学分析工具，可以提供关于分子结构和组成的重要信息，从而帮助人们更好地理解和解释化学反应和物理变化。
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化学位移和屏蔽效应的关系
化学位移和屏蔽效应是化学中两个重要的概念。
化学位移是指核磁共振(NMR)谱中峰的位置，屏蔽效应则是指一个原子的化学环境对其NMR行为的影响。
化学位移和屏蔽效应之间存在着密切的关系。
化学位移和屏蔽效应是由电子云密度引起的。
当原子处于不同的化学环境中时，其周围的电子云密度也会有所不同。
这种电子云密度的差异会导致原子的电磁环境发生变化，从而影响其NMR行为。
屏蔽效应通常是由周围分子的电子云密度引起的。
当分子中存在电子云密度较高的基团时，会吸引周围原子的电子云，使其向内移动。
这种内向移动的电子云会减少原子对外部磁场的响应，从而导致化学位移向高场移动。
反之，当分子中存在电子云密度较低的基团时，周围原子的电子云则会向外移动，导致化学位移向低场移动。
因此，化学位移和屏蔽效应之间的关系可以用一个简单的公式表示: 化学位移=屏蔽常数-外部磁场。
这个公式表明，当屏蔽常数增加时，化学位移会向高场移动；当外部磁场增加时，化学位移也会向高场移动。
综上所述，化学位移和屏蔽效应之间存在着密切的关系。
屏蔽效应的大小决定了原子的化学位移，而化学位移的大小则可以用来推断原子所处的化学环境。
这些知识对于理解和应用NMR技术具有重要的意义。
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