氢谱

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氢谱

处于相同化学环境的原子 — 化学等价原子化学等价的质子其化学位移相同，仅出现一组 NMR 信号。化学不等价的质子在 NMR 谱中出现不同的信号组。

例1：CH3-O-CH3 例2：CH3-CH2-Br 例3：(CH3)2CHCH(CH3)2 例4：CH3-CH2COO-CH3
一组NMR 信号二组NMR信号二组NMR 信号三组NMR 信号
分子式应为CH3－CH2－CH2－NO2，即1－硝基丙烷。
已知某化合物分子式C8H9Br，其氢谱谱图如下图所示，试求其结构。
由分子式可知不饱和度u=4，在谱图上δ7.3左右有弱强强弱四条谱线属于AA`BB`系统，这是对位二取代苯中质
子的吸收峰形。δ1.3为甲基的吸收峰，受相邻碳上二质子
的偶合裂分为三重峰。δ2.6为－CH2－的吸收峰，受相邻
氢原子核在外磁场中应有两种取向。 1H的两种取向代表了两种
不同的能级，因此1H发生核磁共振的条件是必须使电磁波的辐射频率等于1H的进动频率，要使v射=v0，可以采用两种方法。一种是固定磁场强度H0，逐渐改变电磁波的辐射频率v射，进行扫描，当v射与H0匹配时，发生核磁共振。另一种方法是固定辐
射波的辐射频率v射，然后从低场到高场，逐渐改变磁场强度H0，
W W e d 1 : M 1 H a r 2 1 1 8 :5 2 :5 9 = p p m 2 0 0 1 : S c a le ( u n t it le d )is
4 .34 .34 .2 4 .24 .24 .24 .24 .14 .14 .1 4 .14 .14 .04 .04 .04 .0 2 2 0 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 0 8 0 6 0 4 0

第二章核磁共振氢谱

常见基团化学位移
氢核类型环丙烷伯烷仲烷叔烷烯丙基取代碘取代酯基取代羧基取代酰基取代炔苯基取代醚基取代
示例
化学位移δ ppm
0.2 RCH3 R2CH2 R3CH C＝C－CH3 I－CH3 H3C－COOR H3C－COOH H3C－COR C≡C－H 0.9 1.3 1.5 1.7 2.0－4.0 2.0－2.2 2.0－2.6 2.0－2.7 2.0－3.0 2.2－3.0 R－O－CH3 3.3－4.0
Δν/J
6.5
5.5
4.5
2.5 1.5 1.5
2.3.4一级谱图的分析

所谓的一级谱，就是核之间的偶合较弱，因而谱线分裂较简单，并且服从(n+1)分裂规律（I=1/2)那些NMR谱图。除此外均为高级谱。一级谱的特征： 1。各组峰的中心为各基团相应质子化学位移的值。（一般以TMS为原点。） 2。各组峰的面积为各基团相应质子数之比。
H F F
H
X X Ha Ha' Ha Ha'
Hb
Hb'
Y Hb
Y
Y
2.3.3自旋体系(spin system)

1.定义相互偶合的核组成一个自旋体系.体系内的核相互偶合但不与体系外任何一个核偶合.在体系内部不要求一个核和它以外所有的核都偶合.例如CH3COOC2H5分别存在A3和A3X2两个自旋体系.
1。考察分子各原子核相对静止状态

可用对称操作分析两个基团能否相互交换来判断两个基团(核)是否化学等价.可分为三种情况.X HaC Nhomakorabea
两个取代基完全相同,Ha,Hb可以用二次对称轴C2和对称平面相互交换.具有相同的化学位移,它们是化学等价的.

核磁共振氢谱(1H-NMR)

第二章核磁共振氢谱(1H-NMR)§ 1概述基本情况1H天然丰度：99.9844%, 1=1/2 ,Y =26.752 (107radT-1S-1) 共振频率：42.577 MHz/T 3 : 0〜20ppmY (relntive) tie-qiiciKV M I L7 Tn JI Lira] fiHiindancc relaii^c wrni 竹 viTy*'IIKH) 5(KJ MHz ms 1%25 L25 Mllz I 1 %⑴七“N-105( ►MHzI 曰19 F455 MHzHH)叫，-20购 Mllz4.7 %nr-釦P40 203 MH7 1 <M) %0.07also trskinp iiitci accniniT Kpicall llliRc^'b idth' and rdl.ix-Viojii mtc%§ 2化学位移1. 影响3值的因素 A.电子效应 (1) 诱导效应a 电负性电负性强的取代基使氢核外电子云密度降低，其共振吸收向低场位移，b.多取代有加和性C.诱导效应通过成键电子传递，随着与电负性取代基减弱，通常相隔3个以上碳的影响可以忽略不计(2) .共轭效应氮、氧等杂原子可与双键、苯环共轭。

苯环上的氢被推电子基取代，由于 p-n 共轭，使苯环电子云密度增大，3值向高场移动苯环上的氢被吸电子基取代，由于p-n 共轭或n -n 共轭，使苯环电子云密度降低,3值向低场移动(3) .场效应在某些刚性结构中，一些带杂原子的官能团可通过其电场对邻近氢核施加影响距离的增大，诱导效应的影响逐渐，使其化学位移发生变化 .这些通过电场发挥的作用称为场效应（4）.范德华（Van der Waals ）效应在某些刚性结构中 ,当两个氢核在空间上非常接近，其外层电子云互相排斥使核外电子云不能很好地包围氢核，相当于核外电子云密度降低，5值向低场移动B.邻近基团的磁各向异性某些化学键和基团可对空间不同空间位置上的质子施加不同的影响，即它们的屏蔽作用是有方向性的。

氢谱

5
0 500 1000 1500 2000 2500
二、化学位移
The chemical shift in absolute terms is defined by the frequency of the resonance expressed with reference to a standard compound which is defined to be at 0 ppm. The scale is made more manageable by expressing it in parts per million (ppm) and is indepedent of the spectrometer frequency.
δ-CH3 < δ≡CH < δ=CH < δ芳环氢
15
3.环状共轭体系的环电流效应 3.环状共轭体系的环电流效应乙烯的δ值为5.23 ppm，苯为7.26 ppm，但C 乙烯的δ值为5.23 ppm，苯为7.26 ppm，但C = C 均为sp2杂化，仅以sp2杂化来考虑，苯的δ值应为5.7ppm 杂化，仅以sp 杂化来考虑，苯的值应为5.7ppm 左右，而实际上更偏低场，这是由于存在着环电流效应，如下图：
总结 +
+ + +
+
28
5.相邻基团电偶极距和范德华力的影响 5.相邻基团电偶极距和范德华力的影响
当分子内有强极性基团时，它在分子内产生电场，影响分子的其余部分电子云的密度，从而影响其他核的屏蔽常数。当所研究的氢核和相邻的原子间距小于范德华半径之和时，氢核外电子被排斥，屏蔽常数减小，共振峰移向低场，如下图所示：
32
The n + 1 Rule

核磁共振氢谱等效氢

核磁共振氢谱等效氢核磁共振氢谱在化学研究中的应用：等效氢的解析一、引言核磁共振氢谱（NMR）是化学和相关领域研究中的一种重要工具，尤其在有机化学、药物化学和材料科学中具有广泛的应用。

NMR技术通过测量物质中氢原子核的自旋磁矩，能够提供分子内部结构和动态行为的详细信息。

本文将重点关注核磁共振氢谱中的等效氢，其概念、原理、实验方法、条件、结果分析和应用。

二、等效氢的概念及原理等效氢是一种在核磁共振氢谱中出现的概念，指的是在某些特定条件下，一组化学环境完全相同的氢原子。

这些氢原子表现出相同的核磁共振信号，因此被认为是等效的。

产生等效氢的主要原因是分子内部对称性或特定动态平衡的影响。

例如，某些分子在快速旋转或振动过程中，不同位置的氢原子可能暂时处于相同的化学环境中。

三、实验方法与技术核磁共振氢谱的实验通常涉及选择、激发和检测三个主要步骤。

选择步骤利用特定频率的电磁辐射选择性地激发样品中的氢原子核。

激发步骤利用射频脉冲将氢原子核从低能态激发到高能态。

检测步骤则通过测量氢原子核回到低能态时释放的能量，即共振信号，来获取信息。

四、实验条件与参数设置实验条件和参数设置对核磁共振氢谱的结果具有显著影响。

例如，磁场强度决定了所能检测到的原子核类型以及分辨率。

高磁场强度能提高分辨率，使更精确的化学位移测量成为可能。

此外，溶剂的选择也会影响共振信号的强度和形状。

为获得最佳结果，需要根据实验目标和样品特性选择适当的磁场强度和溶剂。

五、结果分析与解读通过分析核磁共振氢谱的结果，可以确定分子中存在的不同化学环境，进而推断出官能团类型和分子结构。

谱图中的峰位置、峰强度和峰形都包含了丰富的化学信息。

峰位置指示了氢原子核所处的化学环境，即化学位移。

峰强度可以反映相应氢原子核的数量，而峰形则可以提供动力学和分子相互作用的线索。

通过这些信息的综合分析，我们可以确定分子的详细结构。

六、实例解析与应用案例让我们以生物活性物质研究为例，探讨核磁共振氢谱中等效氢的应用。

氢谱的化学位移对应的基团

氢谱的化学位移对应的基团
氢谱的化学位移是指氢原子在核磁共振（NMR）光谱中的峰的位置。

化学位移是通过将氢原子信号与内部参考物（如三氯甲烷或二甲基硅烷）进行比较而确定的。

具体对应的基团取决于氢原子所处的化学环境和分子结构。

以下是一些常见的氢谱化学位移对应的基团：
1. 0-1 ppm：这是通常表示内部参考物的峰位置，在这个区域没有其他基团。

2. 1-2 ppm：这个区域通常对应于脂肪醇、脂肪酸和脂肪酰基等基团。

3. 2-3 ppm：这个区域通常对应于亚甲基和氨基基团。

4. 4-6 ppm：这个区域通常对应于芳香基团。

5. 6-8 ppm：这个区域通常对应于烯丙基和取代烯丙基等基团。

6. 8-10 ppm：这个区域通常对应于取代苯基和醛基等基团。

需要注意的是，氢谱化学位移的确切值可以受到溶剂效应、氢键和其他分子相互作用的影响。

此外，不同化合物和分子的氢谱化学位移也可能有所差异，因此在解析氢谱时应结合其他实验结果和化学知识来确定具体基团。

定量氢谱常用内标

定量氢谱常用内标
定量氢谱（1H-NMR）是一种用于分析样品中化合物含量的方法。

在定量氢谱中，内标物（internal standard）是一种已知浓度的化合物，用于校正仪器测量误差和样品制备过程中的损失。

内标物在样品中的浓度已知，可以通过与待测化合物的同时测量，校正测量过程中的误差，从而提高分析结果的准确性。

以下是一些常用的内标物：
1. tetramethylsilane（TMS）：四甲基硅烷，是一种非极性内标，适用于分析极性化合物。

2. 2,4-二甲基-6-乙基庚烷（DMEH）：这是一种非极性内标，适用于分析脂肪族化合物。

3. 1,4-二甲苯（Picoline）：这是一种用于分析芳香族化合物的内标。

4. 异丙醇（IPA）：这是一种极性内标，适用于分析醇、酯等极性化合物。

5. 2-甲基丙酸（2-MPA）：这是一种极性内标，适用于分析羧酸及其衍生物。

选择内标物时，需要考虑以下因素：
1. 内标物的浓度应已知且稳定，以便进行校正。

2. 内标物应与待测化合物在化学性质上相似，以减小测量误差。

3. 内标物在样品中的溶解度应与待测化合物相似，以确保均匀混合。

4. 内标物的信号与待测化合物的信号应容易区分，以便准确测量。

请注意，内标物的选择和使用应根据具体分析目标和样品类型进行优化。

在实际应用中，可能需要尝试多种内标物，以找到最适合特定分析的内标。

化合物没有氢谱

化合物没有氢谱
如果化合物没有氢谱，可能是由于以下原因之一：
1. 该化合物中没有含有氢原子。

有些化合物，如无机化合物或一些有机化合物的衍生物，可能没有氢原子。

2. 检测技术的限制。

氢谱是通过核磁共振技术（NMR）进行
获取的，如果该化合物无法通过NMR进行解析或无法适应NMR的条件，可能无法得到氢谱。

3. 样品准备的问题。

有时，在样品准备过程中可能会出现问题，导致氢谱无法获得。

例如，样品可能未能溶解在适当的溶剂中，或者通过样品准备过程中发生了化学反应，导致氢谱无法准确地代表化合物的结构。

总之，化合物没有氢谱可能是由于化合物本身的结构特征，技术的限制或样品准备过程中的问题。

在这种情况下，可能需要使用其他的分析方法来确定化合物的结构和组成。

氢谱解析知识点总结

氢谱解析知识点总结一、氢谱解析的原理氢谱解析是利用核磁共振(NMR)技术对物质中氢原子进行分析的一种方法。

其原理基于氢原子核在外加磁场下发生的磁共振现象，通过测量氢原子核的共振频率和强度，可以得到有关样品组成和结构的信息。

在氢谱解析中，采用的主要是质子核磁共振(1H-NMR)技术，即利用氢原子核的磁共振进行分析。

1.1 原子核的磁矩氢原子核由一个质子组成，其核自旋为1/2，因此具有磁矩。

在外加磁场下，氢原子核会产生磁偶极矩，这导致核在磁场中存在能级分裂现象，从而引起共振现象。

1.2 核磁共振现象当氢原子核处于外部磁场中时，其核磁矩会与外部磁场发生相互作用，导致核的能量发生分裂，分裂的能级差与外部磁场的强度成正比。

当外部磁场的强度等于核的共振频率时，会发生共振吸收，此时氢原子核会发生能级跃迁，产生共振信号。

通过测量共振频率，可以得到氢原子核的化学环境和结构信息。

1.3 化学位移在氢谱解析中，样品中的不同氢原子会由于其化学环境不同而呈现出不同的共振频率。

这是因为，氢原子的共振频率与其周围的化学环境有关，如化学键的种类和数目、邻近的官能团等。

这种现象称为化学位移，通过化学位移可以对不同氢原子进行识别和定量分析。

1.4 耦合效应在一些情况下，样品中的氢原子之间会发生相互耦合，使得它们的共振频率发生变化。

这种现象称为耦合效应，通过耦合效应可以得到关于氢原子之间的相互作用和化学键的信息，进一步帮助解析样品的结构和成分。

以上是氢谱解析的基本原理，了解这些知识点有助于加深对氢谱解析技术的理解，为后续的仪器分析和谱图解析打下基础。

二、氢谱解析的仪器分析氢谱解析的仪器主要是核磁共振谱仪，利用核磁共振谱仪可以对样品进行快速准确的分析。

核磁共振谱仪通常由磁体、射频系统、梯度磁场和检测器等部分组成，其工作原理是利用外部静态磁场和射频辐射来引起样品中核的共振现象。

2.1 磁体核磁共振谱仪中的磁体是用来产生外部静态磁场的装置，常见的磁体有永磁体和超导磁体。

第四章氢谱

各向异性效应
化合物中非球形对称的电子云，如 π电子系统，对邻近质子会附加一个各向异性的磁场，即这个附加磁场在某些区域与外磁场 B0的方向相反，使外磁场强度减弱，起抗磁性屏蔽作用，而在另外一些区域与外磁场 B0方向相同，对外磁场起增强作用，产生顺磁性屏蔽的作用。通常抗磁性屏蔽作用简称为屏蔽作用，产生屏蔽作用的区域用“ + ”表示，顺磁性屏蔽作用也称作去屏蔽作用，去屏蔽作用的区域用“ -”表示。
磁等价
如果两个原子核不仅化学位移相同（即化学等价），而且还以相同的耦合常数与分子中的其他核耦合，则这两个原子核就是磁等价的。乙醇分子中甲基的三个质子有相同的化学环境，是化学等价的，亚甲基的两个质子也是化学等价的。同时，甲基的三个质子与亚甲基每个质子的耦合常数都相等，所以三个质子是磁等价的，同样的理由，亚甲基的两个质子也是磁等价的。对位取代苯2，Ha和 Ha’ ，Hb和 Hb’ 是化学等价的，但 Ha与 Hb是间隔三个键的 2 邻位耦合（3J ），Ha’ 与 Hb是间隔五键的对位耦合（5J ），所以它们不是磁等价的；同样，处于取代基 Y 邻位的 Hb和 Hb 也是化学等价，但不是磁等价的。如果是对称的三取代苯3，则 Ha和 Ha’ 是磁等价的，因为它们与 Hb都是间位耦 3 合（4J），耦合常数相等。
1H
是有机化合物中最常见的同位素，1H NMR 谱是有机物结构解析中最有用的核磁共振谱之一。
核磁共振氢谱
6
4 4 4
提供的结构信息： δ、J、峰的裂分情况和峰面积
氢化学位移 δ
1.
化学位移值能反映质子的类型以及所处的化学环境，与分子结构密切相关
2. 3.
δ (TMS)=0
τ(TMS)=10

hmbc和氢谱

hmbc和氢谱
HMBC（异核多碳相关谱）和氢谱（氢核磁共振谱）都是核磁共振技术的一种，但它们的工作原理和应用略有不同。

氢谱，也被称为氢核磁共振谱（H-NMR），是利用氢原子核在磁场中的共振信号来测定有机化合物分子结构的一种方法。

氢谱通常可以提供关于分子中氢原子的类型、数量、连接位置以及周围的化学环境等信息。

HMBC是一种更高级的核磁共振技术，全称为异核多碳相关谱。

它将1H核和远程耦合的13C核关联起来，通常涉及2~3个键的质子与碳的耦合。

这种技术通常用于更复杂化合物的结构解析，可以提供碳原子之间的连接信息，以及碳原子的化学环境。

总的来说，氢谱和HMBC谱都是强大的工具，对于有机化合物的结构解析和理解都很有用。

核磁共振之氢谱

例如：B0 =4.7TG时，下列核的共振频率：
1H Υ=26.752(107 rad./s.T), 200MHz 13C Υ=6.728 (107 rad./s.T), 50.3MHz 19F Υ=25.181(107 rad./s.T), 188.2MHz 31P Υ=10.841(107 rad./s.T), 81MHz
118.2(s) 206.5(s)
核弛豫
在电磁波的作用下，当h对应于分子中某种能级（分子振动能级、转动能级、电子能级、核能级等）的能量差E时，分子可以吸收能量，由低能态跃迁到高能态。
在电磁波的作用下，激发态的分子可以放出
能量回到低能态，重建Boltzmann分布。
只有当激发和辐射的几率相等时，才能维持Boltzmann分布，可以连续观测到光谱信号。
核磁共振氢谱
(1H Nuclear Magnetic Resonance Spectra,1H NMR)
第一节核磁共振基本原理
核自旋, 核磁矩核磁共振核弛豫
一、核自旋和核磁矩
原子核是带正电的微粒（由质子 +中子组成），大多数原子核都具有自旋现象。核的自旋现象，用自旋量子数I表示，I值与原子核
( = ·P )。
自旋核的取向，即磁矩的取向。
无外磁场（B0）时，磁矩的取向是任意的。
在B0中
I 0的自旋核，磁矩的取向不是任意的，而是量子化的，共有（2I + 1）种取向。可用磁量子数m表示：m：I，I-1，，-I+1，-I
I = 1/2的自旋核，共有2种取向（+1/2，-1/2）
的质量A和核电荷数（质子数或原子序数）Z有关。
质量（A）原子序数（Z）

核磁共振氢谱

17
组成：磁铁、射频发生器、检测器、放大器、记录仪（放大器）、样品管
脉冲频率发射器
核磁管
脉冲频率放大器
检测器
扫描发生器
核磁共振光谱仪的简单构造示意图原理：扫频--固定 H0，改变υ射，使υ射与H0匹配;
扫场--固定υ射，改变H0，使H0与υ射匹配;
记录仪
18
19
20
21
三、化学位移
1.化学位移的产生
的效应称为溶剂效应。
30
4.1 诱导效应
影响电子云密度的一个重要因素是与质子相连接的原子或基团的电负性的强弱.
电负性强的取代基, 它们通过诱导效应使与其相邻接的核外电子密度降低, 从而减少电子云对核的屏蔽作用叫做电子的屏蔽效应). 使核的共振频率向低场移动.
24
例如: 图1给出了乙基苯在100MHz时的高分辨率核磁共振图谱. 在乙基苯的分子中, -CH3 上的三个质子, -CH2- 上的两个质子， C6H5－上的五个质子.它们在不同的磁场强度下产生共振吸收峰, 也就是说,它们有着不同的化学位移.
3H C6H5－
2H
－CH3
5H
－CH2－
TMS
7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0
11
2.核磁共振
如果以射频照射处于外磁场H0 中的核,且照射频率υ恰好满足下列关系时
hυ= △E 或 υ= ( /2)B0 处于低能级的核将吸收射频能量而跃迁至高能级, 这种现象称为核磁共振现象。由上式可知, 一个核的跃迁频率与磁场强度B0 成正比, 使1H 核发生共振，由自旋m = ½取向变成m = -1/2 的取向。应供给△E 的电磁波(射频)。照射频率与外加磁场强度成正比。

氢谱解析简介

H C C X
H H
取代基 3J 顺
3J 反
－Li －CH3 －F 19.3 10.0 4.7 23.9 16.8 12.
(3) 远程耦合
远程耦合是指超过三个化学键以上的核
间耦合作用；只有当两个核处于特殊空间位置时，跨越四个或四个以上化学键的耦合作用才能检测到；耦合常数很小。

化学等价(化学位移等价) 分子中处于相同化学环境的相同原子或基团。

化学等价的核化学位移值相同。
HA X HA' HB Y HB' X HA' Y HA Y HB

一般规律甲基上的三个氢或饱和碳上三个相同基团化学等价；固定环上CH2的两个H不化学等价；与手性碳直接相连的CH2上两个H不化学等价；单键不能自由旋转时，连在同一碳上的两个相同基团不化学等价。
能形成氢键和发生交换反应，因此化
学位移值受测定时温度、样品浓度以及所用溶剂等因素影响，在一定范围内变化。
第二节
耦合作用的一般规则和一级谱图

峰的精细结构——裂分峰数目和相对强度、裂分峰之间的裂距；

由相邻的1H之间的相互作用产生的，称为自旋偶合和自旋裂分；
可提供相邻基团的情况。

1．核的等价性
第一节

1H
的化学位移
谱峰的位置,用化学位移值δ 表示；处于不同化学环境的1H有不同的δ 值，所以可用于确定的含氢基团的类型及其在分子中所处环境；
羧酸烯醇 14 13 12 11 10 醛 9 芳香烃 8 7 6 5 烯烃
炔烃 OCHn NCHn CCHn
4
3
2
1
0
1. 化学位移的产生

核磁氢谱中基团的分布

核磁共振氢谱（1H NMR）是一种非常重要的谱学技术，用于确定有机化合物中氢原子的类型和数量。

它是通过测量原子核自旋磁矩的变化，来反映分子内部的结构和化学环境。

氢原子作为最简单的原子核，其磁矩相对较强，因此在核磁共振中扮演着至关重要的角色。

通过对氢谱的测量，科学家可以深入了解分子的微观结构和动态行为。

每种不同的化学基团都有其独特的化学位移范围，这是由于它们所处分子环境中的电子分布和分子内相互作用所致。

因此，通过核磁氢谱的测定和分析，可以确定有机化合物中的特定官能团，进而推测其可能的结构和性质。

醛基（-CHO）是典型的活泼基团，它具有较强的反应活性。

在核磁氢谱中，醛基上的氢原子通常出现在9-10ppm的区域，这个范围相对较高，反映了其电子云密度较低的化学环境。

醇羟基（-OH）则呈现出较低的化学位移，通常出现在1-3ppm的区域。

这是由于醇羟基上的氧原子具有较高的电子云密度，从而影响了其邻近氢原子的化学环境。

在醇类化合物中，羟基氢的位移和裂分情况可以提供关于分子内部结构的重要信息。

酚羟基（-OH）同样具有较低的化学位移，通常出现在12-13ppm 的区域。

与醇羟基类似，酚羟基上的氧原子具有较高的电子云密度，导致其邻近氢原子的化学环境发生变化。

此外，酚羟基还受到分子内其他基团的影响，因此其化学位移可能发生进一步的变化。

醚基（-O-）的核磁氢谱位移相对较低，通常出现在3-4ppm的区域。

醚基中的氧原子同样具有较高的电子云密度，使得其邻近氢原子的化学环境发生改变。

在分析醚类化合物时，醚基氢的位移和裂分情况对于确定分子结构具有重要意义。

胺基（-NH2）的核磁氢谱位移相对较低，通常出现在2.5-3ppm的区域。

这是由于胺基中的氮原子具有较高的电子云密度，影响了其邻近氢原子的化学环境。

分析胺类化合物时，胺基氢的位移和裂分情况能够提供关于分子结构的有价值信息。

硝基（-NO2）的核磁氢谱位移相对较高，通常出现在8-9ppm的区域。

第五章氢谱

氢核磁共振谱
1H自然丰度高，研究最早，使用范围广 1H可以提供如下信息
化学位移偶合裂分情况，可求偶合常数峰面积大小，可求各种氢的数目

一、化学位移
定义：在照射频率确定时，同种核因在分子中的化学
环境不同而在不同共振磁场强度下显示吸收峰的现象
称为化学位移。因此一个质子的化学位移是由其周围
H H
5.90
O C CH3 H
6.30
5.48
Cl H
6.26
H H
5.39
③炔烃
炔烃中叁键碳上的氢其化学位移值位于1.83.0 之间。
H C C H
1.80
CH3CH2 C C H
1.91
Ph C C H
2.93
④醛基氢
醛基氢的化学位移值位于9.010.0之间
O O CH3C H
9.80
2J
CH4 -12.4
CH3OH -10.8
CH3F -9.7
（3）环大小的影响
环丁烷、环戊烷、环已烷衍生物的2J位于12.0 -16.0之间，但环丙烷衍生物的2J却增大到-0.5 -9.9之间。
2）邻碳氢氢偶合常数3J
一般情况下，邻碳二氢的δ 值不同，所以谱图中总能见到引起的峰的裂分。
H=2.1ppm
H=2~3ppm
烯烃双键碳上的氢其化学位移值位于5.08.0之间。一些化合物中烯氢的化学位移值如下：
端烯质子：H=4.8~6.0ppm
②烯烃
内烯质子：H=5.1~5.7ppm
与烯基，芳基共轭：H=4~7ppm
5.726.27Fra bibliotekH H
H H
5.25
Ph H

一文了解氢谱中的活泼氢

2 发展高灵敏度、高选择性的检测方法
随着科学技术的不断进步，未来有望发展出更高灵敏度、更高选择性的活泼氢检测方法，实现对复杂体系中微量活泼氢的准确测定。
3 拓展活泼氢在有机合成和药物研发中的应用
活泼氢作为有机合成中的重要中间体，未来将在合成具有特定结构和功能的有机化合物方面发挥更大作用。同时，在药物研发中，针对活泼氢的药物设计和合成策略有望为创新药物的发现提供新的思路和方法。
一文了解氢谱中的活泼氢
目录
• 氢谱基本概念及原理 • 活泼氢在氢谱中表现 • 常见含有活泼氢化合物类型及其NMR特征 • 识别和处理活泼氢信号方法技巧 • 实例分析：含有活泼氢化合物结构解析过程展示 • 总结与展望
01
氢谱基本概念及原理
氢谱定义与特点
氢谱（Proton NMR Spectrum）
用途与意义
阐明确认药物中间体结构的重要性，如确保药物合成的顺利进行、质量控制等。
06
总结与展望
回顾本次内容要点
1
活泼氢的定义和特性
活泼氢是指在化学反应中易于离去的氢原子或氢离子，具有较高的反应活性。其特性包括较小的键能、较大的电子云密度和较高的电负性等。
2
氢谱中的活泼氢表现
在氢谱中，活泼氢通常表现为化学位移值较大、峰形较尖锐且与其他氢原子存在耦合作用的信号。通过解析氢谱，可以确定活泼氢的位置和数量。
利用重交换法识别活泼氢
重水交换法原理
活泼氢与重水中的氘发生交换，生成相应的氘代化合物，通过观测氘代化合物的信号来间接推断活泼氢的存在。
实验操作注意事项
使用高纯度的重水，控制反应时间和温度，避免其他杂质的干扰。
结合其他波谱信息进行综合分析

氢谱解析

核磁共振波谱
核磁共振波谱
所谓核磁共振是指处在外磁场中的物质原子核系统受到相应频率（兆赫数量级的射频）的电磁波作用时，在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。检测电磁波被吸收的情况就可以得到核磁共振波谱。根据核磁共振波谱图上共振峰的位置、强度和精细结构可以研究分子结构。
核磁共振基本原理１．核磁共振现象的产生
取向为m=+1/2的核，磁矩方向与B0方向一致，其能量为：
E＋1/2=-gNμNmB0=-1/2gNμNB0=-hγB0/4π
取向为m=-1/2的核，磁矩方向与B0方向相反，其能量为：
E-1/2=-gNμNmB0=1/2gNμNB0=hγB0/4π
磁核的两种不同取向代表两个不同的能级， m=+1/2，核处于低能级，m=－1/2，核处于高能级。 ⊿E= E-1/2- E+1/2=γhB0/2π
(1) 各种基团中质子化学位移值的范围化学位移是利用核磁共振推测分子结构的重要依据，了解并记住各种类型质子化学位移分布的大致情况，对于初步推测有机物结构类型十分必要。
羧酸
烯醇醛芳香烃
烯烃
炔烃 XCHn CCHn 2 1 0
14 13 12 11 10
9
8
7
6
5
4
3
（2）1H化学位移的数据表和经验公式
１）原子核的基本属性原子核有自旋运动，在量子力学中用自旋量子数I描述核的运动状态。表１各种核的自旋量子数
质量数质子数偶数偶数奇数偶数奇数偶数奇数中子数偶数奇数奇数偶数自旋量子数I ０ n/2(n=2,4,…) n/2(n=1,3,5…) 典型核
12C, 16O 2H,14N 1H,13C,19F,31P,15N