苯环对位取代氢谱
核磁共振氢谱小结
目录核磁共振氢谱 (2)1氢的化学位移 (2)1.1化学位移 (2)1.2屏蔽效应 (2)1.3影响化学位移的因素 (3)1.3.1诱导效应 (3)1.3.2共轭效应 (4)1.3.3各向异性效应 (5)1.3.4Van der Waals效应 (5)1.3.5氢键与溶剂效应 (5)2自旋偶合和自旋裂分 (6)2.1 n + 1规律 (6)2.2 偶合常数 (7)2.2.3远程偶合 (7)2.2.4质子与其他核的偶合 (8)3自旋系统 (8)3.1化学等价 (8)3.2磁等价 (9)3.4自旋系统的命名 (10)3.5自旋系统的分类 (10)3.5.1二旋系统 (11)3.5.2三旋系统 (11)3.5.3四旋系统 (14)4简化1H-NMR谱的实验方法 (16)5图谱的分类 (17)6常用化学位移标准物 (18)7应用 (19)核磁共振氢谱1氢的化学位移原子核由于所处的化学环境不同，而在不同的共振磁场下显示吸收峰的现象。
1.1化学位移的表示：单位ppm低场（高频）←→高场（低频）1.2屏蔽效应（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。
标准：四甲基硅（TMS ），δ=0，（如以τ表示，τ=10，τ=10+δ）屏蔽常数和化学位移1.3影响化学位移的因素诱导效应共轭效应各向异性效应V an der Waals效应氢键效应和溶剂效应1.3.1诱导效应氢原子核外成键电子的电子云密度产生的屏蔽效应。
拉电子基团：去屏蔽效应，化学位移左移，即增大推电子基团：屏蔽效应，化学位移右移，即减小由于邻对位氧原子的存在，右图中双氢黄酮的芳环氢ab的化学位移为6.15ppm通常芳环氢化学位移大于7ppm。
1.3.2共轭效应1.3.3各向异性效应芳环叁键羰基双键单键在分子中处于某一化学键的不同空间位臵上的核受到不同的屏蔽作用,这种现象称为各向异性效应,这是因为由电子构成的化学键在外磁场的作用下,产生一个各向异性的附加磁场,使得某些位和 键碳原子相连的H，其所受屏蔽作用小于烷基碳原子相连的H原子。
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.
核磁培训材料：氢谱
OHO
RC
CR
OHO
10-14 (DMSO); 7-10 (CDCl3)
CF3
HO O
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
ppm
0.482 1.000 1.010 1.091
1.000
2.089 2.010
ppm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2. 活泼氢: 醛氢
BA2285 YL005-4-8 DMSO
sp2杂化
HC=O
HC=
CH2
sp3杂化
CH3
10
8
6
4
2
0 ppm
1. 影响氢谱化学位移的因素
2）诱导效应(对饱和烷烃) 与质子相连的碳原子上,如果接有电负性强的基团,则由于它
们的吸电子诱导效应,使质子周围的电子云密度减弱,使屏蔽作用 减弱,质子共振吸收移向低场,电负性越强,化学位移值越大。
经常碰到的
7.904 7.896 7.463 7.454 7.433 7.425 6.393 6.363 6.115 3.337 2.460
Br
N
NH2
9 .0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5 .0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0 ppm
1.000 1.062 1.135 2.135
2. 活泼氢: 氮原子上的质子
JHH
H
H HH
核磁共振NMR一级氢谱解析方法
7根8据fp场p峰m组的4 间峰.2的是1等水p间峰p距m。，处可盼以找多到重相邻峰的（基团对。应一个 氘氢代原试剂子不）可能显10然0%是地氘由代相，它邻的基不完团全耦氘代合（裂也就分是氘代试剂仍然残留氢原子）会产生溶剂峰。 6四产p、p生m确的定。峰待组测对所应含两的个官氢能原团子，因此是一个亚甲基。 所谓约指1认. 就6 是p对pm于推的导峰的化组合对物结应构两的每个个氢基团原都子标注，出化学位移数值，分析化学位移数值是否合理，更重要的是分析每个基团的耦 合磁因裂性此分 核的之是峰间一型才是会个否有亚合耦理合甲。作基用。。其中左面的四重 八峰、看对推得导比出的较结清构进楚行，核 右边的峰组粗看是 由因两于为重样 分品子峰可式，能仅含含看有氧得水原分子不，，清因所此以楚在两，核个磁活它共泼们振氢氢只实谱能际中是存羟上在基是相。应的水峰。 根d×据每d个的峰峰组的组化，学位只移不数值过和其所对中应一的氢个原耦子数合，常可以确定它们是什么官能团。 任对数何于比使 结氢构较谱不小的复峰杂，往的因右未移知而动物裂（，化有分学可不位能移不显数需著值要减分。小子从）式的也左作能往用确称定为它屏的蔽结效构应。； 6右5 p第pm的1-单第峰3（的对跨应两距个等氢原于子第）加2重～水第交换4后的消跨失，因此可知它对应的是活泼氢。 氢由距谱于，峰 杂组质也有的等比含较量于好比右的样定品边量本峰关身系要组。低的很多较，大因此的杂裂质峰分易间于从样品峰组中区分出来。 代距表。原子这核是之间大的的键合耦关合系、常化数学键，之应间的该夹是角二2。面角。 核进磁一共振步氢的谱的二横裂坐标分是，化学是位旁移，边化的学位CH移裂是电分子所对核自旋的屏蔽作用，代表原子核在分子中的位置。 致。
核磁共振氢谱习题及例题和答案
+
X 2
–
N )
2
=6+1-
10 2
=2
峰组中氢的个数比为：1 : 1 : 2 : 3 : 3
峰组 a 为三重峰且积分面积为3，峰组 c 为四重峰且积分面积为2，a 对应的
结构应为甲基，c对应的结构应为亚甲基，化学位移移至2.36 ppm，说明其与
一吸电子基相连，即分子中有乙基存在且与吸电子基相连，结合分子式吸电
子基应为羰基。
峰组b为dd的四重峰，有两个氢对其产生偶合裂分，一个偶合常数较大， 一个较小，积分面积为3，说明分子中还存在另外一个甲基，化学位移 约为1.69 ppm，其与一碳碳双键相连。与双键相连的亚甲基 1.6-2.6 ppm。
双键氢的偶合常数较大为15.7 Hz，即为反式结构，化学位移由4.5-6.0 ppm 分别移至5.92， 6.66 ppm 处，双键也应与羰基相连。
3
7.58 (ddd, J = 8.6, 7.2, 1.7 Hz, 1H) 6.97 (ddd, J = 8.4, 6.9, 1.4 Hz, 1H)
Ω = 7 + 1- 8 = 0
H的个数比为：1 : 6 : 9 从偶合裂分规律及氢原子个 数比知分子中有三个乙基
三个氧只能是烷氧基
Ω = C + 1–( H +
3 4
21
3J 7-9 7.46
7.06 3J 5-6
8.50 4J 1-2
4J 0-1
10
峰组 5 对应两个氢，即CH2，表现出明显的三重峰，说明与CH2 相联， 化学位移约为4.4 ppm可知其连接强电负性的杂原子，从分子式中知 杂原子为 O 及 N，N 已在吡啶环上，所以应与O相连，若只与O相连 化学位移值应低于4.4 ppm，结合分子式及不饱和度其应与酯基相连。
第二章 核磁共振氢谱2
7 .1 5 0
7 .1 0 0
7 .0 5 0
7 .0 0 0
6 .9 5 0
6 .9 0 0
6 .8 5 0
6 .8 0 0
6 .7 5 0
6 .7 0 0
6 .6 5 0
6 .6 0 0
Jo 两主峰间的距离, 8Hz Jm 两侧峰间的距离的1/2， 2Hz.
δAA′,δBB′ˊ近似估计或经验计算。
间和对-硝基苯乙酸的核磁共振氢 谱
• 由于苯环上两个取代基不同，苯环上四 个氢至少被分成两组。对于对硝基苯乙 酸，苯环上四个氢分成对称的两组，因 而谱图上是对称的两组双峰。而间硝基 苯甲酸，苯环上四个氢不再对称，因而 谱图上峰的分裂也是不规则的。另外， 硝基苯甲酸分子中除了苯环氢外，还有 羧基中羟基氢和一个亚甲基氢，3.8ppm 的单峰是亚甲基氢
• 数，因而Eu3＋位移试剂使用比较普遍。 最常见的商品位移试剂是Eu(DPM)3 （Dipivalomethanato Europium），其对 不同类型有机物分子中的特定氢分子位 移的影响有显著差异（表9.2）。 Eu(DPM)3能将胺基和羟基氢的化学位移 增加到100ppm以上，而对其它有机基团 氢的位移分别从3ppm增加到30ppm。对 硝基和卤化物、烯类和酚等酸性有机 物，位移试剂将被分解而不可用。
四旋系统
4个质子间的相互偶合, 常见的有 AX3, A2X2, A2B2, AA′ BB ′ AX3 A2B2, A2X2 一级谱
AA′BB′ˊ二级谱
例如：CH3CHO, CH3CHX-, -OCH2CH2CO- 等 一级谱处理。
A2B2系统
A2B2系统理论上18条峰，常见14条峰，A、B各自为 7条峰，峰形对称。vA = v5，v
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
3-核磁共振氢谱
k：Boltzmann常数， 1.38×10-23JK-1
若磁场强度1.4092T；温度300K；则高低能态的1H核数比：
− n高 =e n低 6.63×10 −34 × 2.68×10 8 ×1.4092 2×3.14×1.38×10 − 23 ×300
= 0.99999
低能态的核数仅比高能态核数多十万分之一
1.65
1.04
0.9
21
3.4.2 化学键的各向异性
H H H δ =9.28
H H 空间位置不同 屏蔽作用也不同
δ =−2.99
H
H
H
H
22
三键
键轴向为屏蔽区，其它为去屏蔽区。
23
双键
成键平面内为去屏蔽区。
24
芳环体系
环内正屏蔽区
环外去屏蔽区
25
单键
碳-碳单键的σ电子产生的各向异性较小 沿着单键键轴方向是去屏蔽区，键轴的四周为屏蔽区 CH3中的氢被碳取代，去屏蔽效应增大
162 δ = 60 × 10
6
× 10
6
= 2 . 70 ( ppm )
② 用一台100MHZ的 NMR仪器，进行上述同样测试 就有 v 试 − v 参 = 270 Hz
270 δ = 100 × 10
6
× 10
6
= 2 . 70 ( ppm )
17
相对标准：
A. 四甲基硅烷 Si(CH3)4 （TMS） B. 以重水为溶剂的样品，因TMS不溶于水， 可采用4,4-二甲基-4-硅代戊磺酸钠(DSS)
第三章
核磁共振氢谱 1H NMR） （
1
3.1 核磁共振基本原理
3.1.1 原子核的磁矩
第二章核磁共振氢谱
δC=C-H =5.25 + Z同 +Z顺 +Z反
Z同 ,Z顺 ,Z反分别代表相应取代基的取代
参数.参阅宁永成P40`41
H C C
Cl
Cl
F
δ=5.25 +1.08 +0.18 -1.02 =5.49 (5.56)
H3COOC Hb
Ha
CH2Br
Ha=5.25+Z同（－CO2R)+Z顺（ CH2Br)+Z反（－H) =5.25+0.8+0.11+0=6.16(实际测定6.10）
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。
第二章 核磁共振氢谱
核磁共振氢谱主要是通过测定有机物分 子中氢原子的位置来推断有机物的结构 的。从一张有机物的核磁共振氢谱图上， 我们可得到有机物分子中氢原子的种类 （根据化学位移δ值）和氢原子的数量 （根据峰面积）。即核磁共振氢谱图上 有多少个峰，就表明有机分子中有多少 种类的氢，各个峰的面积积分比表示各 种氢原子的数目的比例。
Hb=5.25+Z同（－CH2Br)+Z顺（ CO2R)+Z反（－H)
=5.25+0.70+1.18+0=7.13(实际测定7.10)
苯环质子化学位移的计算
乙苯 氢谱解析
乙苯氢谱解析1.引言1.1 概述概述乙苯是一种有机化合物，化学式为C6H5CH3。
它是由苯环上的一个氢原子被甲基基团取代而成的。
乙苯是一种无色液体，具有芳香气味。
它在许多重要的工业领域中被广泛应用，如塑料制造、溶剂、涂料和医药工业等。
对于化学研究人员和分析化学师来说，了解乙苯的结构和性质，以及对其进行精确的分析十分重要。
其中，氢谱解析是一种常用的分析方法，可以帮助我们深入了解乙苯分子中的氢原子的位置和环境。
通过氢谱解析，我们可以获得乙苯分子中氢原子的化学位移和强度信息，从而揭示乙苯分子的结构以及其他与乙苯相关的物理化学性质。
本文将介绍乙苯的结构和性质，并详细阐述氢谱解析的原理和方法。
最后，我们将给出乙苯的氢谱解析结果，并讨论氢谱解析在乙苯研究中的应用前景。
通过本文的阅读，您将了解到乙苯分子的基本特征、氢谱解析的基本原理以及其在乙苯研究中的应用前景。
这将帮助您更好地理解和应用乙苯及其相关领域的研究工作。
同时，对于从事有关乙苯研究的科研人员和学生来说，本文也将提供一些有益的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章的结构将包括引言、正文和结论三个主要部分。
在引言部分，将对乙苯的氢谱解析进行概述，并介绍文章的目的和所要讨论的问题。
同时，引言部分还将简要阐述乙苯的结构和性质的基本信息，为后续的氢谱解析打下基础。
正文部分将详细介绍乙苯的结构和性质。
首先，将对乙苯的分子结构进行介绍，包括原子组成和化学键的形式。
同时，还将阐述乙苯的物理性质和化学性质，例如乙苯的熔点、沸点、溶解性等。
此外，正文部分还将介绍氢谱解析的原理和方法，包括质子核磁共振（NMR）原理、谱图解析的基本步骤等。
通过对乙苯的氢谱解析原理和方法的介绍，读者将了解到如何通过氢谱解析来研究乙苯的分子结构和化学性质。
结论部分将总结乙苯的氢谱解析结果，并探讨氢谱解析在乙苯研究中的应用前景。
文章将回顾乙苯的氢谱解析结果，例如乙苯分子中氢原子的化学位移和峰面积的分布情况等。
第一章核磁共振氢谱解析
1. 2. 2 分类讨论耦合常数
谱线裂分产生的裂距，反映两个核之间的作用力强弱，单位 Hz。与两核之间相隔的化学键数目关系很大：
nJ n化学键的个数。 2J 同碳上的氢，无耦合。不同种磁性核时，有耦合。 3J 相邻碳上的氢。如HA-CH2-CH2-HB, HA与HB的耦合。 4J 相隔4个化学键，耦合作用很弱。
也就是说在测定核磁共振氢谱时当使用非手性溶剂时这两个相同基团才会具有相同的化学位移数值当使用手性溶剂时这两个相同基团可能具有不同的化学位移数如果该分子存在分子内运动则对于每一种构象来说都应该存在平分xcx角的对称面这两个相同基团才是对映异位的在用非手性溶剂测定核磁共振谱时才会具有相同的化学位移数值
第一章 核磁共振氢谱的解析
耦合作用
每类氢核不总表现为单峰， 有时多重峰。
原因：相邻两个氢核之间的 自旋耦合（自旋干扰）；
n+1 规律的内容是：如果所讨论基团的相邻基团含有n 个 氢原子， 所讨论的基团将被这个相邻的基团裂分为n+1 重峰. 一定要注意：n + 1 规律中的n是产生耦合裂分的磁性核的数 目，而不是所讨论的基团(在氢谱中就是所讨论的含氢的官能 团)的氢原子数目.
氢谱中很重要的一点是, 如果两个氢原子具有相同的化学 位移数值，在氢谱中它们之间的耦合裂分就不会反映出来； 反之，如果它们具有不同的化学位移数值，在氢谱中它们之 间的耦合裂分就会反映出来，而且由于它们仅相距两根化学 键，耦合常数为2J.
总之，无论是连接在同一个碳原子上的两个氢原子，还 是连接在同一个碳原子上的两个相同基团. 它们的化学位移 数值是否相等是不能简单地判定的.
核磁共振氢谱的主要参数有3个：化学位移、峰的裂分和偶合 常数J、峰面积. 核磁共振氢谱的横坐标是化学位移，也就是说化学位移是官能 团出峰位置的表征；核磁共振氢谱的纵坐标是谱峰的强度， 由于氢谱中的谱峰都有一定的宽度，因此以谱峰的面职的积分 数值来量度峰的大小. 从各峰组的积分数值比可以找到各峰组所对应的氢原子数目比. 如果测试的样品是混合物，用这种定量关系则可确定各组分的 定量比.
第二章核磁共振氢谱
核磁共振氢谱主要是通过测定有机物分 子中氢原子的位置来推断有机物的结构 的。从一张有机物的核磁共振氢谱图上， 我们可得到有机物分子中氢原子的种类 （根据化学位移δ值）和氢原子的数量 （根据峰面积）。即核磁共振氢谱图上 有多少个峰，就表明有机分子中有多少 种类的氢，各个峰的面积积分比表示各 种氢原子的数目的比例。
H3C
例 如
O
CH3
H CH(CH3)2
第二章核磁共振氢谱
2.分子内存在着快速运动
R1
R5
R6
R3
R2
R4
常见的分子内存在有链的旋转,环的翻转.由于 分子内的快速运动,一些不能通过对称操作而 交换的基团有可能为化学等价,但也不是两个 相同的基团就一定成为化学等价基团.
第二章核磁共振氢谱
RCH2-CXYZ
第二章核磁共振氢谱
亚甲基与次甲基的δ计算
对于亚甲基可以用Shoolery公式加以计 算
δ=1.25 +Σσ (2-1) 式中σ为取代基的经验屏蔽常数.表中给
出其数值.
第二章核磁共振氢谱
表2.2 Shoolery 公式中的经验屏蔽常数(σ)
取代基
R
C=C-
Ph Cl Br I OH -OR -OPh -OCOR -OCOPh NH2 NR2 NO2 SR -CHO -COR -COOH -COOR CN
第二章核磁共振氢谱
2.谱图分类的原则
1).分子中化学位移相同而且对外偶合常数也相同 (磁等价),用一个大写英文字母表示,如A1,A2,A3…., 下标为核的数目. 2).分子中化学位移不同的核用不同的大写英文字 母表示.如果核之间的化学位移之差Δν与J数值相 当,用AB,ABC,ABCD….表示,如果Δν比J大许多 (Δν/J>6),用AX,AMX,AMPX…表示. 3).化学等价但磁不等价的核用AA’,BB’表示
解谱
1H
NMR 谱图解析步骤
根据分子式计算化合物的不饱和度 f。 测量积分曲线的高度，进而确定各峰组对应的质子数目。 根据每一个峰组的化学位移值、质子数目以及峰组裂分的情 况推测出对应的结构单元。 计算剩余的结构单元和不饱和度。 将结构单元组合成可能的结构式。 对所有可能结构进行指认，排除不合理的结构。 如果依然不能得出明确的结论，则需借助于其他波谱分析方 法，如紫外或红外光谱，质谱以及核磁共振碳谱等。
1H
NMR 谱图解析时的注意事项
注意区分杂质峰、溶剂峰和旋转边带等非样品峰。 注意分子中活泼氢产生的信号。OH、NH、SH 等活泼氢的核磁共振信号比较特殊，在解析时 应注意。 活泼氢多数能形成氢键，其化学位移值不固定，随测定条件在一定区域内变动； 活泼氢在溶液中会发生交换反应。当交换反应速度很快时，体系中存在的多种活泼氢 （ 如样品中既含羧基，又含胺基、羟基或者含有几个不同化学环境的羟基，样品和溶 剂中含活泼氢等）在核磁共振谱图上只显示一个平均的活泼氢信号，而且它们与相邻 含氢基团的谱峰不再产生耦合裂分现象。如果使用二甲基亚砜（CH3）2SO 为溶剂，因 羟基能与它强烈缔合而使交换速度大大降低，此时可以观察到样品中不同羟基的信号 以及羟基与邻碳上的质子耦合裂分的信息。根据裂分峰的个数可以区分伯、仲、叔醇 。 当样品很纯（不含痕量酸或碱）时，交换速度也很慢，羟基同样会被邻碳质子裂分（ 应注意羟基与邻碳质子的耦合是相互的，所以此时邻碳质子也会被羟基耦合，原来的 裂分情况会有相应的变化）。
诱导效应
苯环取代因有共轭系统的电子环流，取代基对邻位及 对位的影响较大，对间位的影响较小。芳环上有杂原 子时，取代效应也和饱和环不同。
共轭效应和超共轭效应
在羰基碳的邻位引入双键或含孤对电子的杂原子（如 O、N、F、Cl
高考化学-氢谱例题及解析
8. 分子式C5H3Cl2N, 核磁共振氢谱如下，推导其结构。 (8.0Hz, 5.5Hz, 1.5Hz) 3
S a t A p r 2 2 1 0 :4 8 :3 8 2 0 0 0 : (u n title d ) W 1: 1H A x is = p p m S c a le = 8 .4 0 H z / c m
7 .6 0 0
7 .4 0 0
7 .2 0 0
7 .0 0 0
6 .8 0 0
6 .6 0 0
6 .4 0 0
6 .2 0 0
6 .0 0 0
5 .8 0 0
5 .6 0 0
解析：U=5，芳香区有峰，含有苯环；5.8~6.5有峰含有双键 1. 峰的数目：5组峰 2. 芳香区有类似AB体系的四重峰，说明苯环对位取代 3. δ =～1.8，d（甲基，与C=C相连） =～3.75，s（ 甲基，与O相连） = 5.8~6.5，m（ CH=CH，两个氢彼此偶合且与甲 基偶合）
，所以为H3 ）
=～7.22，（ H2）
9. C10H12O的核磁共振氢谱如下，推导其结构。
S a t A p r 2 2 0 9 :4 3 :0 9 2 0 0 0 : (u n title d ) W 1: 1H A x is = p p m S c a le = 4 1 .6 7 H z / c m
O H2 C C CH H 3C OH Br
解析：U=1 1. 峰的数目：4 2. δ=11ppm，含有-COOH 3. δ =～4.2，t（与-CH2-相连，在低场与溴相连） =～1.1，t（ 甲基，与-CH2-相连） =～2.1（ 亚甲基，CH3和CH偶合出现五重峰）
7. 已知化合物的分子式为 C10H12O2
苯环取代的氢谱特征
苯环取代的氢谱特征
嘿，朋友们！今天咱来聊聊苯环取代的氢谱特征呀。
你说这苯环，就像一个神奇的魔法环。
它上面的氢啊，那可是有很多有趣的特点呢！就好比一群小精灵，各自有着独特的“性格”。
咱先说说单取代苯环的氢谱。
那几个氢呀，就像排好了队似的，会出现一组特征峰。
想象一下，这就像是一群小朋友整齐地站成一排，特别有秩序。
而且呀，它们的化学位移通常在一个特定的范围内，就好像它们有自己的“专属领地”一样。
这多有意思呀！
要是遇到邻二取代苯环呢，那就更精彩啦！这时候的氢谱就像是一场热闹的音乐会。
不同位置的氢会发出不同的“声音”，相互呼应，形成独特的谱图。
有时候你会发现它们的峰形变得很特别，就像是乐手们用独特的演奏技巧在展示自己。
间二取代苯环的氢谱呢，又有不一样的景象啦！它就像是一幅错落有致的画作，氢原子们分布在不同的位置，展现出别样的美感。
你能从这些峰形和位置中，感受到一种独特的韵律。
对了对了，还有对二取代苯环。
这时候的氢谱呀，就像是一对双胞胎，有着相似却又不完全相同的特征。
它们相互呼应，又有着自己的小个性。
你看，苯环取代的氢谱特征是不是超级有趣呀？这就像是一个充满惊喜的宝藏世界，等待着我们去探索和发现。
我们可以通过这些氢谱特征，去了解分子的结构和性质，就像通过一个人的言行去了解他的内心一样。
所以呀，大家可别小看了这苯环取代的氢谱特征哦！它们可是化学世界里非常重要的一部分呢。
好好去研究它们，你会发现更多的奇妙之处，会对化学有更深的理解和热爱。
怎么样，是不是迫不及待地想去研究一下啦？那就赶紧行动起来吧！。
有机化合物谱图解析-核磁共振氢谱(一)
-105) [22] 抗磁环流 -0.4~1.2(环内8H, -90)，9.3~9.65(环外14H,
-90)
[24] 顺磁环流 11.43~12.9(环内9H, -80)，4.73(环外15H, -80)
2）它们对任意另一核的耦合常数J相同（数值及符号）。
HA'
磁不等价： X
HA
HB' Y
HB
HA C
HB
FA C
FB
磁等价：
HA' X
HA
Y HB
Y
第十五页，共33页。
2.3.3 自旋体系（Spin system）
相互耦合的核组成自旋体系
1）化学位移相同的核构成一个核组。用A, B, M, X, ……标注；
芳环氢： 3J：6~9Hz; 4J：1~3Hz; 5J：0~1Hz
杂芳环：与杂原子位置有关，紧接杂原子的3J较小
第八页，共33页。
2.3 自旋耦合体系及核磁共振谱图的分类 2.3.1 化学等价（Chemical equivalent) 1. 分子中各原子核处于相对静止的情况 • 分子中的两基团（或质子）通过旋转操作可互换，则为化
2.6.2 重氢交换 2.6.3 介质效应
2.6.4 位移试剂
2.6.5 计算机模拟谱图
第三十二页，共33页。
Eu(dpm)3
内容总结
第二章 核磁共振氢谱。2）取代基的电负性：随着电负性的增加，3J下降。杂芳环：与杂原子位置有关 ，紧接杂原子的3J较小。若与某碳原子相连的四个基团互不等同时，该碳原子则是一手性中心（chiral center ）。若某碳原子连有一对相同的基团时，该碳原子则是前手性中心（prochiral center）。4）若核组内的核磁 不等价，用AA’A’’,。A3MM’XX’。只要存在强耦合体系，就可表现出“虚假” 耦合
氢谱例题解析
2. 峰的归属 δ =～8.3，（与杂原子N相邻的处于最低场，H1，
且能算出3JH1H2，4JH1H3） =～7.78，（通过偶合常数可知，小的偶合常数是
4. 某化合物的分子式为C6H10O3，其核磁共振谱见图。试确定 该化合物结构。
CH3 2.不饱和区没有峰，化合物中含有三个氧，可能含有
两个羰基 3. δ =～1.2，t（甲基，可能与亚甲基相连） =～4.2，q（与甲基相连的亚甲基，且与氧相连） = ～2.2，s（甲基，与羰基相连） = ～3.5，s（亚甲基，与两个羰基相连）
7.500 7.000 6.500 6.000 5.500 5.000 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000
S a t A p r 2 2 0 9 :5 0 :1 8 2 0 0 0 : (u n title d ) W 1 : 1 H A xis = p p m S c a le = 1 2 .9 2 H z/ c m
例题
1.分子式为C3H60的某化合物的核磁共振谱如下，确定其结构。
丙酮
解析：U=1 δ = ~2.1 s，与羰基相连的甲基，只有一个峰，结构对称。
2. 已知某有机化合物的化学式为:C9H12，其质子的核磁共振 波谱图如下：
3
TMS 1
8.0
7.0 6.0 5.0
4.0 3.0 2.0
1.0
δ /ppm
a=26/5≈5个质子，b≈2个质子，c≈2个质子， d≈3个质子
4）从3）中可知，各峰质子数之和正好与分子式中氢 原子数目符合，所以分子无对称性。
核磁共振氢谱总结
第3章核磁共振氢谱核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）是近十几年来发展起来的新技术，它与元素分析、组外光谱、红外光谱、质谱等方法配合，已成为化合物结构测定的有力工具。
目前核磁共振已经深入到化学学科的各个领域，广泛应用越有机化学、生物化学、药物化学、罗和化学、无机化学、高分子化学、环境化学食品化学及与化学相关的各个学科，并对这些学科的发展起着极大的推动作用。
核磁共振测定过程中不破坏样品，仪分样品可测多种数据；不但可以测定纯物质，也可以测定彼此型号不重叠的混合物样品；不但可以测定有机物，现在许多无机物的分子结构也能用核磁共振技术进行测定。
3.1 核磁共振的基本原理3.1.1 原子核的磁矩原子核是带正电的粒子，若其进行自旋运动将能产生磁极矩，但并不是所有的原子核都能产生自旋，只有那些中子数和质子数均为奇数，或中子数和质子数之一为奇数的原子核才能产生自旋。
如1H、13C、15N、19F、31P……、119Sn等。
这些能够自旋的原子核进行自旋运动时能产生磁极矩，原子核的自旋运动与自旋量子数I相关,I=0的原子核没有自旋运动。
只有I≠0的原子核有自旋运动。
原子核由中子和质子所组成，因此有相应的质量数和电荷数。
很多种同位素的原子核都具有磁矩，这样的原子核可称为磁性核，是核磁共振的研究对象。
原子核的磁矩取决于原子核的自旋角动量P，其大小为：式中：I为原子核的自旋量子数。
h为普朗克常数。
原子核可按I的数值分为以下三类：（1）中子数、质子数均为偶数，则I=0，如12C、16O、32S等。
此类原子核不能用核磁共振法进行测定。
（2）中子数与质子数其一为偶数，另一为奇数，则Ｉ为半整数，如I=1/2：1H、13C、15N、19F、31P、37Se等；I=3/2：7Li、9Be、11B、33S、35Cl、37Cl等；I=5/2：17O、25Mg、27Al、55Mn等；以及I=7/2、9/2等。
取代苯环上的氢的条件
取代苯环上的氢的条件取代苯环上的氢是一种重要的有机合成反应，可以通过引入不同的基团来改变苯环的性质和化学活性。
下面将介绍几种常见的条件和方法，用于取代苯环上的氢。
1. 氯代烷取代：氯代烷可以与苯发生亲核取代反应，取代苯环上的氢。
一般情况下，反应需要在酸性条件下进行，例如在浓盐酸或浓硫酸存在下加热反应。
氯代烷的取代位置可以通过取代基的电子效应来控制，如取代基对苯环的电子吸引作用会使取代发生在对位或邻位。
2. 溴代烷取代：溴代烷与苯反应也可以取代苯环上的氢。
和氯代烷取代类似，反应需要在酸性条件下进行，常用的酸包括浓盐酸、浓硫酸或硫酸三甲酯。
溴代烷的取代位置可以通过反应条件和取代基的电子效应来控制。
3. 酰基取代：酰基取代是一种重要的取代反应，可以通过酰氯或酸酐与苯反应来取代苯环上的氢。
酰基取代通常在碱性条件下进行，常用的碱包括三乙胺或吡啶。
酰基的选择取决于反应的需要，常见的酰基包括酰氯、酸酐和酰胺。
4. 烯基取代：烯基取代是一种重要的方法，可以通过烯烃与苯反应来取代苯环上的氢。
烯烃的选择和反应条件可以通过反应需要来确定。
常见的反应条件包括酸性条件、碱性条件或金属催化条件。
烯基取代可以引入双键，增加化合物的反应性和活性。
5. 炔基取代：炔基取代是一种重要的方法，可以通过炔烃与苯反应来取代苯环上的氢。
炔烃的选择和反应条件可以根据需要来确定。
常见的反应条件包括酸性条件、碱性条件或金属催化条件。
炔基取代可以引入三键，增加化合物的反应性和活性。
以上是常见的取代苯环上的氢的条件和方法，通过这些反应可以引入不同的基团，改变苯环的性质和化学活性。
这些方法在有机合成中得到广泛应用，为合成具有特定功能和性质的化合物提供了重要的工具。
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苯环对位取代氢谱
苯环对位取代的氢谱可以通过核磁共振波谱（NMR）来测定。
对位取代的苯环有两个等价的氢原子，它们的化学位移会出现在相同的位置。
苯环的氢谱通常在7-8 ppm的区域出现。
对位取代会引起氢原
子的化学位移发生变化。
一般而言，引入电子供体基团（如甲基、醇基等）会引起化学位移的下移，即出现在较低的化学位移值。
相反，电子吸引基团（如氟、氯等）会引起化学位移的上移，即出现在较高的化学位移值。
苯环对位取代的氢原子通常会出现两个峰，即对称峰。
峰的积分面积比为1:2:1。
这是由于两个对称的氢原子产生的信号强
度是相同的。
需要注意的是，苯环对位取代氢谱的具体化学位移位置和峰形可能会受到其他因素的影响，如溶剂效应、温度等。
因此在解析氢谱时，需要考虑这些因素的影响。