核磁共振 碳谱 例题
Chapter 4 核磁共振碳谱
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Chapter 4核磁共振碳谱2012-04-23曲玮popoqzh@( Carbon Nuclear Magnetic Resonance,13CNMR)WQuP11213C NMR一. 碳谱特点二. 碳谱主要参数三. 碳谱测定技术四. 各类碳的化学位移五. 碳谱在结构解析中的应用WQu13C-NMR 谱与1H-NMR的特点对比:1.化学位移范围宽13C-NMRδC0~220; 1H-NMR δH0~20 2.碳谱峰形简单全去偶13C-NMR谱(不必考虑C-C偶合)3.碳谱可给出季碳信息4.碳氢偶合常数J大C-HWQuWQu13C-NMR 谱与1H-NMR 的特点对比:5.弛豫时间对碳谱解析用处较大弛豫时间(T 1)长,不同类型碳原子弛豫时间也不同(全氢去偶碳谱中,峰的强度不能反映碳原子数量)一般T 1:CH 2<CH<CH 3<<C6.碳谱测试技术多(详见P121碳谱的测定技术)7.灵敏度低P11213C NMR一. 碳谱特点二. 碳谱主要参数三. 碳谱测定技术四. 各类碳的化学位移五. 碳谱在结构解析中的应用WQu二.碳谱主要参数影响δC的结构因素δC值受碳原子杂化的影响,其次序与δH平行。
一般情况如下:屏蔽常数δsp3>δsp>δsp21.碳原子的杂化CH3-CH3δ5.7 sp3δ<60ppmCH≡CH 71.9 sp 60~100 ppmCH2=CH2123.3 sp2100~167ppmCH2=O 197.0 sp2160~210ppmWQu二.碳谱主要参数4 共轭效应影响δC的结构因素1)羰基碳邻位引入双键(α,β-不饱和羰基化合物)或含孤对电子的杂原子(羟基,酰胺,酰氯等),形成共轭体系,屏蔽作用增大,使得羰基碳化学位移值向高场移动。
WQuWQu4 共轭效应2)取代苯环中--供电子基团&吸电子基团tips:取代基对间位碳化学位移影响不大。
第三章核磁共振碳谱
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1-PROPANOL
PROTON DECOUPLED
HO-CcH2-CbH2-CaH3
200
150
100
50
0
Proton-decoupled 13C spectrum of 1-propanol (22.5 MHz)
2,2-DIMETHYLBUTANE
BROMOCYCLOHEXANE
CYCLOHEXANOL
R-CH3
8 - 30
R2CH2 15 - 55
R3CH
20 - 60
CC C=C CN
65 - 90 100 - 150 110 - 140
C-I C-Br C-Cl
C-N
C-O
0 - 40 25 - 65 35 - 80
30 - 65
40 - 80
110 - 175
O
O
R-C-OR R-C-OH
C H2 C H3
化学位移规律:烯烃
CC
C=100-150(成对出现)
端碳=CH2 110;邻碳上取代基增多C越大:
25.4
CH3
CH3
H3C 30.4
29.9 H3C
C CH2 CH3 52.2
CH3 53.5
C
CH2
C
CH2
143.7 114.4
24.7 CH3
CH CH3
CH3
H2C
C H
65 - 90 100 - 150 110 - 175ຫໍສະໝຸດ 155 - 185 185 - 220
200
150
100
50
0
Correlation chart for 13C Chemical Shifts (ppm)
核磁共振谱
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核磁共振谱13C—NMR波谱一、13C—NMR波谱的优点与1H—NMR波谱相比,13C—NMR波谱具有如下优点。
(1)有机化合物分子骨架主要由C原子构成,因而13C—NMR 波谱更能全面地提供有关分子骨架的信息。
(2)常规1H—NMR谱的δ值不超过20(通常在10以内),而且由于1H—1H自旋—自旋裂分又使共振峰大为增宽,因此各种不同化学等同核的共振峰拥挤在一起的情况相当普遍,使谱图解析起来颇为困难。
13C核的δ值的变化范围大得多,超过200。
每个碳原子结构上的微小变化都可引起δ值的明显变化,因此在常规13C谱(宽带场质子去耦谱)中,每一组化学等同核都可望显示一条独立的谱线。
(3)13C核的天然丰度很低(约为1.1%),分子中相邻的两个C原子均为13C核的几率极低,因此可忽略13C核之间的耦合。
二、13C—NMR波谱的去偶处理去偶的方式很多,这里介绍三种应用共振技术的去偶方式。
1、质子噪声去偶——识别不等性碳核:质子噪声去偶又称为宽带去偶,用13C{1H}表示。
它采用双照射法,照射场(H2)的功率包括所有共振氢的共振频率,因此能将13C与所有氢核的偶合作用消除,使质子共振的13C—NMR谱图中,13C的信号都变成单峰,即所有不等性的13C核都有自己的独立信号。
如果谱线数目和分子式中的C原子数相等,那么可以断定该分子在结构上不具有任何对称性。
如果谱线数目少于分子式中的C原子数,那么在大多数情况下可以断定该分子在结构上具有某种对称性;在少数情况下,不是具有对称性,而是本来化学不等同的两个(一般不会是很多个)C原子,由于化学位移极为相近而使谱线重叠在一起所致。
宽带场质子去耦的13C谱虽然便于解析,但却丢失了对结构分析非常有用的耦合常数。
偏共振去偶、选择性去偶可祢补这一缺陷。
2、质子偏共振去偶——识别碳的类型:质子偏共振去偶又称部分去偶。
它通过使照射场(H2)选择合适的频率,让13C与分子中不直接相连的质子之间的偶合作用消除,13C 与直接相连的质子之间的自旋偶合裂分保留。
有机波谱分析课件 四 核磁共振碳谱(含习题)
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顺磁离子效应
顺磁物质对碳谱谱线的位移和线宽有强烈的影响。一些位移试剂 如镧系元素铕(Eu)、镨(Pr)、钇(Yb)等的盐类,包括氯化 物、硝酸盐、过氯酸盐等,以及它们的 -二酮的络合物,也都可 以作为13C 的位移试剂,使碳谱谱线产生位移。
烯烃及取代烯烃的化学位移
C 100~150 ppm 对于取代烯烃: (>C=)> (-HC=)> (H2C=)
核磁共振碳谱特点
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。
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。
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。如甲基环己烷上直立的甲基 C(7)和环己烷 C(3)和 C (5)的化学位移比平伏键甲基位向的构象异构体的化学位移各向高场移 4 和 6 ppm左右。
图谱简单。虽然碳原子与氢原子之间的耦合常数较大,但由于它们的共振 频率相差很大,所以-CH-、-CH2-、-CH3等都构成简单的 AX、AX2、AX3体系 。因此即使是不去耦的碳谱,也可用一级谱解析,比氢谱简单。
nmr练习题
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NMР练习题一、基本概念1.1 请简述核磁共振(NMR)的基本原理。
1.2 解释化学位移、偶合常数和自旋系统在NMR谱图中的意义。
1.3 描述不同类型的核磁共振谱仪及其主要应用领域。
1.4 请列举常见的核磁共振溶剂及其化学位移范围。
1.5 说明核磁共振谱图中的峰面积与分子结构的关系。
二、氢谱(1H NMR)(谱图略)2.2 化合物B的1H NMR谱图显示有三个单峰,化学位移分别为1.2、2.0和4.5 ppm。
请推测化合物B的结构。
2.3 化合物C的1H NMR谱图显示有两个双峰和一个单峰,化学位移分别为1.0、2.5和3.0 ppm。
请推测化合物C的结构。
(谱图略)2.5 化合物E的1H NMR谱图显示有一个单峰和一个多重峰,化学位移分别为1.1和3.2 ppm。
请推测化合物E的结构。
三、碳谱(13C NMR)(谱图略)3.2 化合物G的13C NMR谱图显示有三个峰,化学位移分别为10、30和60 ppm。
请推测化合物G的结构。
3.3 化合物H的13C NMR谱图显示有两个峰,化学位移分别为15和45 ppm。
请推测化合物H的结构。
(谱图略)3.5 化合物J的13C NMR谱图显示有一个单峰和一个多重峰,化学位移分别为10和50 ppm。
请推测化合物J的结构。
四、二维核磁共振(2D NMR)4.1 请简述二维核磁共振(2D NMR)的基本原理。
4.2 解释二维核磁共振谱图中的交叉峰和自相关峰。
4.3 描述二维核磁共振谱仪的主要应用领域。
(谱图略)(谱图略)五、核磁共振成像(NMR Imaging)5.1 请简述核磁共振成像(NMR Imaging)的基本原理。
5.2 解释NMR成像中的信号强度与组织类型的关系。
5.3 描述NMR成像在医学和生物学领域的应用。
(成像图略)5.5 请列举NMR成像技术在其他领域的应用。
六、核磁共振参数解析6.1 请解释什么是化学位移等价和化学位移不等价。
6.2 描述如何通过核磁共振谱图确定分子中的对称和反对称部分。
(仅供参考)第四章-核磁共振碳谱习题
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第四章 核磁共振碳谱一、判断题[1]自由衰减信号(FID)是频率域信号。
()[2]碳谱的化学位移范围范围较宽(0-200),所以碳谱的灵敏度高于氢谱。
()[3]在宽带去耦碳谱中,不同类型的碳核产生的裂分峰数目不同。
()[4]氢质子在二甲基亚砜中的化学位移比在氯仿中要小。
()[5]在13C NMR谱中,由于13C-13C相连的概率很低,所以通常不考虑13C核只见到耦合。
()[6]含19F的化合物,可观测到19F对13C核的耦合裂分,且谱带裂分数符合n+1规律。
()[7]但在固相核磁共振波谱中,分子运动受到限制,由于磁各向异性作用将是谱线带变宽,分辨率大大下降。
()[8]在碳谱中,13C-1H会发生耦合作用,但是13C-1H的耦合常数远比1H-1H之间的耦合常数小。
()[9]在135°DEPT试验中,CH、CH2和CH3均出正峰,季碳原子不出现谱峰。
()[10]在APT实验中,CH和CH3均出正峰,CH2出负峰,季碳原子不出现谱峰。
()二、选择题(单项选择)[1] 下列原子核没有自旋角动量的是哪一种?()。
A. 14N7B. 12C6C. 31P15D. 13C6[2] 在13C NMR波谱中在化学位移125–140产生两个信号的化合物是()。
A. 1,2,3,-三氯苯;B. 1,2,4,-三氯苯;C. 1,3,5,-三氯苯[3] 在13C NMR波谱中在化学位移125–140产生六个信号的化合物是()。
A. 1,2,3,-三氯苯;B. 1,2,4,-三氯苯;C. 1,3,5,-三氯苯[4] 在13C NMR波谱中在化学位移125–140产生三个信号的化合物是()。
A. 对二氯苯;B. 邻二氯苯;C. 间二氯苯。
[5] 在13C NMR中在化学位移0–60产生3个信号;在1H NMR中在化学位移0-5产生3个信号(最低场信号为多重峰)的化合物是()。
A. 1,1-二氯丙烷;B. 1,2二氯丙烷;C. 2,2-二氯丙烷;D. 1,3二氯丙烷。
波谱解析 第四章 碳谱作业参考答案
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E : (3)用 D PT-135°谱区别 第四章 核磁共振碳谱参考答案3.(1)用 DEPT-135°谱区别:1 个正峰(CH 3),3 个倒峰(CH 2)。
:3 个正峰(2 个 CH 3,1 个CH ),1 个倒峰(CH 2)。
(2)用常规碳谱可区别:有 6 个峰。
有 8 个峰。
:有 4 个正峰(2 个 CH 3,2 个 CH ):2 个正峰(2 个 CH 3),1 个倒峰(CH 2)6.1)由分子式C5H9O2Br 计算不饱和度Ω=1,结构中可能含一个双键或一个环。
2)1H NMR 解析:1.25(t):CH x-CH2- ;2.85(t): 弱吸电子基团-CH y-CH2- ;3.55(t): 弱吸电子基团-CH z-CH2- ;4.20(q): -CO2-CH m-CH3(该基团CH m必定与吸电子基团相连。
根据化学位移和分子式可初步判断是与酯基氧原子相连) 3)13C NMR 解析:共有五条峰,与结构式中碳数一致,说明分子中不含对称元素。
178.2(s): 羧酸或其衍生物的C=O;60.8(t): -CH2-,与氧原子相连37.8(s): -CH2-,可能与弱吸电子原子相连26.5(t): -CH2-,可能与弱吸电子原子相连14.2(q): -CH34)推断过程:碳谱表明分子中有1 个羰基,3 个亚甲基和1 个甲基,因此氢谱中4.20ppm 处必定为亚甲基,所以分子中含CO2CH2CH3片段,再结合氢谱,该片段中CH3出峰应该在1.25ppm 处。
这样一来,可以进一步推断2.85 和3.55ppm 处的信号必然是剩余两个亚甲基,由于都为t 峰,这两个亚甲基必定相连,所以推测出分子含有片段CH2CH2,且两端都连有弱吸电子基团。
至此,分子中含有如下片段:一个B(r(端基),因此该化合物的结构为:端基),一个CH2CH2,一个CO2CH2CH38.1)由分子式C8H5NO2可算出不饱和度Ω=7,结构中可能含有苯环。
核磁共振碳谱解析
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36 18 14
SH
2.5 1.6 1.0
27 27 13
NH2
பைடு நூலகம்
2.6 1.5 0.9
Ph
2.6 1.6 0.9
44 27 11 39 25 15
Br
3.4 1.9 1.0
36 26 13
Cl
3.5 1.8 1.0
47 26 12
OH
3.6 1.6 0.9
64 26 10
NO2
4.4 2.1 1.0
越大 3) 与未取代相比,取代碳原子峰高减弱:取代后缺少质子,T1(纵向
驰豫时间)增大,NOE减少 4) 取代基烷基分枝多,被取代碳原子值增加较多 5) 重原子效应:碘、溴取代碳原子值向高场位移 6) 共振效应:第二类取代基使邻、对位碳原子值向高场位移,第三
类取代基则使邻、对位碳原子值向低场位移 7) 电场效应:如硝基取代的邻位碳原子值移向高场
取代链状烷烃C值的近似计算
C (k) C (k, RH) Zki (Ri )
i
Zki: 取代基对k碳原子的位移增量
取代链状烷烃:示例
环烷烃及取代环烷烃
四员环到十七员环的 值无太大变化
取代环己烷的计算:
C (k) 27.6 Zks(Ri ) K
i
s: a (直立)和e (平伏);K仅用于两个(或两个以上)
20.3 ppm
H3C
H
14.0 ppm
H3C
COOH
HOOC
COOH
HOOC
H
空间效应:示例
苯乙酮中若乙酰基邻近有甲基取代,则苯环和羰基
的共平面发生扭曲,羰基碳的化学位移与扭曲角
有关
= 0º
第五章 核磁共振碳谱(white)
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第五章第五章核磁共振碳谱核磁共振碳谱1本章内容5.1 核磁共振碳谱的特点5.25.35.45.55.6 核磁共振碳谱的测定方法13C的化学位移及影响因素sp3、sp2、sp杂化碳的化学位移C NMR的自旋偶合及偶合常数核磁共振碳谱解析及应用第五章核磁共振碳谱213引言C,H:有机化合物的骨架元素有机物中,有些官能团不含氢,如:-C=O,-C三C,-C三N,-N=C=O等官能团信息无法从1H 谱中得到,只能从13C 谱中得到。
12C13C 98.9% 磁矩=0, 没有NMR1.1% 有磁矩(I=1/2),有NMR1灵敏度很低, 仅是H 的1/6700IH与13C偶合,重叠峰多,难解谱计算机的问世及谱仪的不断改进,可得很好的碳谱。
3第五章核磁共振碳谱第一节核磁共振碳谱13C NMR的特点1. 灵敏度低2. 分辨能力高3. 给出不连氢的碳的吸收峰4. 不能用积分高度来计算碳的数目★化学位移范围宽:0~ 300 ppm,1H 谱的20~30 倍★分辨率高:谱线之间分得很开,容易识别如:胆固醇的13C NMR第五章核磁共振碳谱4★13C 自然丰度1.1%:不必考虑13C-13C 之间耦合,1H 的耦合。
只需考虑同第五章核磁共振碳谱5★13C NMR给出不与氢相连的碳的共振吸收峰:季碳、C=O、C≡C、C≡N、C=C等基团中的碳不与氢直接相连,在1H NMR谱中不能直接观测,只能靠分子式及其对相邻基团δ值的影响来判断。
而在13C NMR谱中,均能给出各自的特征吸收峰。
如,羰基碳: =170~210 ppm第五章核磁共振碳谱6★13CNMR灵敏度低,偶合复杂邻溴苯胺的13C NMR谱(未去偶)第二节13C NMR的实验方法及去偶技术◆脉冲傅立叶变换法脉冲傅立叶变换法(Pulse Fourier Transform,简称PFT法)是利用短的射频脉冲方式的射频波照射样品,并同时激发所有的13C核。
由于激发产生了各种13C核所引起的不同频率成分的吸收,并被接收器所检测。
碳谱例题解析
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解析: 1)不饱和度 : U=1+6‐10/2=2
O C
C C
2) 谱峰归属: 6个碳,13C谱产生6个峰,分子没有对称性。 16.7 22.4 49.4 123.9 130.6 207.1
峰形 归属 推断
q q t d d s
CH3 CH3 CH2 CH CH C
C=C-CH3 O=C-CH3 C=C-CH2-C=O CH=CH CH=CH C=O
峰形 归属 推断
17.6 128.0 136.1 173.7
q t s s
CH3 CH2 C C C=O
例5.化合物C7H14O,根据如下 NMR谱图确定结构。
O CH3 CH2 C CH2 CH2 CH3
解析: 1)不饱和度 :U=1+7‐14/2=1 2) 13C谱谱峰归属:7个碳,13C谱产生4个峰,分子有对称性. 12 18 43 210
例1.化合物C5H10O2 ,根据如下13C NMR谱图确定结构。
Shift 180.8 33.8 26.8 22.4 13.58 Mult. s t t t q
O CH3 CH2 CH2 CH2 C
13.58 22.4 26.8 33.8 180.8
OH
解析: 1)不饱和度 : U=1+5‐10/2=1 2) 谱峰归属:5个碳,13C谱产生5个峰,分子没有对称性。 13.58 24.9 26.8 33.8 180.8
4.综合分析:除已知的 ‐NO2 和 ‐SO2‐ 基团外,推断出 有苯环;在氢谱高场的10 个氢对应碳谱高场的 5 个碳, 应该是 5 个 CH2;氢谱中没有两个或以上的 CH2相连的 偶合信号,可以断定 5 个 CH2 是彼此隔开的:再考虑 剩余元素 4 个 N 和两个环,很可能是 5 个 CH2 和 4 个 N 组成的两个环,固定环上的 CH2 两个氢化学不等价, 彼此偶合会形成 AX 或 AB 自旋系统,这与氢谱高场部分 的图形是符合的,高场部分的五组峰是由两个 AX 自旋 系统和一个 AB 自旋系统组成。 5. 按照结构片段构建结构式。
核磁共振碳谱解析共50页
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谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
核磁共振碳谱解析
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
碳谱例题解析
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128 132
138 206
d d
s s
CH CH
C C
苯环上没有取代的 碳
苯环取代的碳 C=O
3) 1H NMR谱图谱峰归属:
d= 2.1 ppm 3H ,单峰,CH3基团。
d= 3.6ppm 2H,单峰, CH2基团。 d = 7.2 ppm 5H,单峰,烷基单取代。
O C CH3
O C CH2 C
例9. 某化合物的分子式为C11H15N5O4S,1H和质子宽带去 偶13C-NMR谱见下图。IR 图谱显示分子结构中含-NO2和 -SO2-基团,试推导其结构。
解析: 1.计算不饱和度:U=11+1+ (5 − 15)/2=7 。注意该不饱 和度不包括 -SO2- 的两个不饱和度,因为在计算时没有 考虑高价硫对不饱和度的影响,二价硫和氧一样,对计算 不饱和度无影响; 2.氢谱分析:计算积分高度,由低场至高场依次为 2 : 1 : 2 : 2 : 2 : 2 : 2 : 2 ,与分子式中的氢数目相 等;低场的三组峰共 5 个氢,可初步判断为单取代苯, δ 4∼5.3 的五组峰,尚不能断定;硝基和苯环为 5 个 不饱和度,还剩余 2 个不饱和度,可能为碳碳双键、三 键或环。
例8. 某化合物分子式为C13H8O,其红外光谱中,3045cm-1有中 等强度的吸收,1705cm-1有强吸收,3000~2800cm-1范围内无吸 收,试推测其分子结构。
O
解析: 1)不饱和度 :U=10 2) 红外归属: 3045cm-1有中等强度的吸收:芳香环的νC-H 1705cm-1有强吸收: νC=O 3000~2800cm-1范围内无吸收:无甲基、亚甲基 3) 13C谱谱峰归属: 13个碳7个峰,分子具有高度对称结构; d=193.1,羰基,且是酮; d=120.1,123.8,128.8, 133.9,134.4,144.1,两个对称苯环 4) 1H NMR谱图谱峰归属: 芳香区一簇峰,为苯环上的氢 还有一个不饱和度则只有可能是环
【分析化学试题及答案】第十四章 核磁共振波谱法 经典习题
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第十四章核磁共振波谱法- 经典习题1.试对照结构指出图14-1上各个峰的归属。
解:δ1.2 三重峰 3H-CH2-CH3δ2.0 单峰 3H-CO-CH3δ4.0 四重峰 2H-O-CH2-CH3δ6.8~7.6 4H-C6H4-δ9.8 单峰 1H-NH-图14-1 例题1的1H-NMR谱2.由下述1H-NMR图谱,进行波谱解析,给出未知物的分子结构及自旋系统。
(1)已知化合物的分子式为C4H10O,1H-NMR谱如图14-2所示。
图14-2 C4H10O的 1H-NMR谱解:u=(2+2×4-10)/2=0δ1.13 三重峰 6H -CH2-CH3(2个)δ3.38 四重峰 4H -O-CH2-CH3(2个)可能结构式为:CH3-CH2-O-CH2-CH3自旋系统:2个A2X3(2)已知化合物的分子式为C9H12,1H-NMR谱如图14-3所示。
图14-3 C9H12的1H-NMR谱解:u=(2+2×9-12)/2=4δ1.22 二重峰 3H -CH-CH3δ2.83 七重峰 1H -CH-(CH3)2δ7.09 单峰 5H C6H5-可能结构式为:自旋系统:A6X,A5(3)已知化合物的分子式为C10H10Br2O,1H-NMR谱如图14-4所示。
图14-4 C10H10Br2O的1H-NMR谱解:u=(2+2×10-12)/2=5δa 2.42 单峰 3H -CO-CH3δb 4.88 双峰 1Hδc 5.33 双峰 1Hδd 7.35 单峰 5H C6H5-可能结构式为:自旋系统:A5、AB、A33.某化合物分子式为C8H12O4,NMR图谱如图14-6所示,δa=1.31(三重峰,)δb=4.19(四重峰),δc=6.71(单峰),Jab=7Hz,峰面积积分值比a:b:c=3:2:1,试推断其结构式。
图14-6 C8H12O4的氢核磁共振谱解:(1)计算不饱和度u=(2+2×8-1)/2=3(2)由积分值比计算氢分布:a:b:c=3:2:1分子式有12个H,可知分子具有对称结构为a:b:c=6H:4H:2H(3)偶合系统(ab)为一级偶合A2X3系统(二个质子的四重峰与三个质子的二重峰)(4)根据δa=1.31,δb=4.19及偶合系统可以推测有-CH2CH3存在,并均向低场移动,故为-OCH2CH3型结构。
NMR氢谱碳谱的习题
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A.7 B.6 C.4 D.5 8.下述化合物中的两氢原子间的4J值为:
A.0-1Hz B.1-3Hz C.6-10Hz D.12-18Hz 9. 在苯乙酮分子的氢谱中,处于最低场的质子信号为: A.邻位质子 B.间位质子 C.对位质子 D.甲基质子 10.下列各组化合物按1H化学位移值从大到小排列的顺序为:
(a) =1.1,三重峰,9 个质子 (b) =3.7,四重峰,6个质子 (c) =5.3,单峰,1个质子
其中,a为_____________基团, b为_____________基 团,c为_______________基团;
它的结构式为
_____________________________________________。 10.化合物C2H3Cl3在1HNMR谱图上,在δ=2.7处只有一 个单峰,它的结构式为______________。
a . CH2=CH2
A.a>b>c>d
b. CH
B.d>c>b>a
O
CH
c. C
d.
H
H
C.c>d>a>b D.b>c>a>d
11.下述化合物中的两氢原子间的3J值为:A.0-1Hz B.13Hz C.6-10Hz D.12-18Hz
12.没有自旋的核为 A.1H B.2H C.12C D.13C
170.9 77.4 77.1 76.7 60.2 20.8 14.1
4.某化合物分子式为C9H10O3 ,分子量为:166, 其氢谱、碳谱数据如下图所示,解析其结构。
核磁共振谱习题
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1、三个不同的质子Ha 、Hb、Hc,其屏蔽常数的大小次序为σb>σa>σc,这三种质子在共振时外加磁场强度的次序如何?这三种质子的化学位移次序如何?σ增大化学位移如何变化?2、下列每个化合物中质子Ha 和Hb哪个化学位移大?为什么?3、指出下列化合物属于何种自旋体系:a. CH2Br-CH2Cl b. CH3CH2Fc. d.4、异香草醛(I)与一分子溴在HOAc中溴化得(Ⅱ),(Ⅱ)的羟基被甲基化,主要产物为(Ⅲ),(Ⅲ)的NMR图谱如下,溴的位置在何处?5、丙酰胺的图谱如下,说明图谱中各组峰对应分子中哪类质子。
6、下列一组NMR图谱内标物皆为TMS,试推测结构。
ab.7.下图给出的是某一化合物的门控去偶(非NOE方式)测定的 13CNMR图谱。
已知分子式为C10H12O,试推测其结构。
8.化合物分子式为C4H7NO,其碳谱和氢谱如下,试推测其结构。
(溶剂为CDCl3)9.苯甲醛中,环的两个质子共振在δ7.72处,而其他三个质子在δ7.40处,说明为什么?10. 释2-碘丙烷中异丙基的分裂型式和强度。
11.某化合物在300MHz谱仪上的1H NMR谱线由下列三条谱线组成,它们的化学位移值分别是0.3,1.5和7.3,在500MHz谱仪上它们的化学位移是多少?用频率(单位用Hz)来表示其值分别是多少?12.判断下列化合物1H化学位移的大小顺序,并说明理由:CH3Cl,CH3I,CH3Br,CH3F。
13.在常规13C谱中,能见到13C-13C的偶合吗?为什么?14.试说出下面化合物的常规13C NMR谱中有几条谱线?并指出它们的大概化学位移值。
15.从DEPT谱如何区分和确定CH3、CH2、CH和季碳?16.下图为L-薄荷醇(L-menthol)的2D-INADEQUATE谱及解析结果,试在L-薄荷醇的结构上标出相应字母。
答案:1、外加磁场强度H b>H a>H c;化学位移δHc>δHa>δHb;σ增大化学位移减小。