核磁共振图谱解析
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B、峰组内的各峰的相对强度 可用二项式展开系数 近似地表示; 属于一级谱的有AX1、AX2、AMX系统等 C、从谱图中可直接读出δ 和J,峰组中心位置为δ , 相邻两峰之间的距离(以赫兹计)为J。
2、高级图谱 (1)、高级谱图必须满足的条件 两个质子群的化学位移差△ν 小于偶合常数J 的六倍 ,即△ν <6J (2)、高级谱图具有的特点
νA
νAX
νX
B、AB系统 (1)、有四条谱线,A和B各有两条;
(2)、四条谱线的高度不同, 内侧两条高,外侧两 条短,呈对称状;
(3)、各裂分峰的强度比 有如下的关系:
HA
△ν
AB
HB
I1 I 4 2 3 I 2 I 3 1 4
JAB
ν
1
JAB
ν
2
ν
3
ν
4
(4)、偶合常数 JAB=ν1-ν2=ν3-ν4
3、考虑分子的对称性; 4、分析每个峰组的δ 、J ; 5、组合可能的结构式; 6、对推出的结构式进行“指认”。
C8H11N
CH3CO2CHCH3
CH2CH2OCOCH3
H3C
CO2CH2CH3
C、AA’ BB’系 统
A A A B
4、常见的一些高级谱图 (1)、单取代苯
R
AA’ BB’C 系统
A、取代基没有强烈的屏蔽或去屏蔽效应时,可出现 5个芳氢的单峰; B、取代基有强烈的屏蔽或去屏蔽效应时,如苯乙酮, 这种取代基常造成邻位质子移向高场或低场,图上出 现两个质子的多重峰及三个质子的多重峰。
(3)、邻位二取代
A A
AA’ BB’系统
A B
ABCD 系统
A、相同基团邻位取代,构成AA′BB′系统,谱图 左右对称,但比X-CH2-CH2-Y谱图复杂; B、不同基团的邻位取代,构成ABCD系统,其谱 图最复杂。
(4)、间位二取代
A A A
B
AB2C系统
ABCD系统
A、相同基团间位取代,构成AB2C系统,谱图复杂, 但有时显示粗略的单峰; B、不同基团的间位取代,构成ABCD系统,其谱图 最复杂。
A、峰的数目 不再符合(n+1)规则;
B、峰组内的各峰的相对强度 不再是(X+1)n展 开项的系数;
C、裂分峰的间隔并不相等;
D、化学位移δ 值与J值往往不能从谱图上直接得 到,需要通过适当的计算才能得到。
3、高级谱与一级谱的区别 (1)、高级谱一般情况下,峰的数目超过由n+1规 律计算的数目;
(2)高级谱峰组内各峰之间的相对强度关系复杂;
分子中相互偶合的核构成一个自旋系统,系统 内的核相互偶合,但不与系统外的的任何核发生偶 合。一个分子中可以有几个自旋系统。
COCH2CH3
COCH2CH3 A3X2
二、常见的几种谱图 1、二旋系统 A、AX系统 (1)、有四条谱线,A和X各有两条; (2)、四条谱线的高度应相等;
A X
JAX
JAX
核磁共振图谱解析
一、核磁共振谱图的划分
1、一级谱图
(1)、一级谱图必须满足的条件
A、两个质子群的化学位移差△ν 至少是偶合常数J 的六倍以上,即 △ν >6J;
B、同一核组(其化学位移相同)的核均为磁等价的。
H2C=CF2其谱图不是一级谱
(2)、一级谱图的特点 A、峰的数目
可用n+1规律描述,但要注意这n个氢与所讨 论的氢应是磁等价的,即只有一个偶合常数;
1 J AB [( 1 4 ) ( 6 8 )] 3
1 2 3
5 6 4 7 8 9
νA
ν
B
8条谱线
C、AMX系统 (一级图谱)
A
B X
D、ABX系统
1 3 2 4 5 67 8 10 9
11 12
13 14
(1)、最多可有14 条谱线; (2)、AB有8条,好 像有两个AB系统,即 每组4条; (3)、X部分有6条, 其中2条强度弱,不易 看到,只看到4条 强度几乎相等的谱线;
(4)、ABX系统中AB部分,其偶合常数JAB都相等, 与X偶合后的偶合常数JAX与JBX并不相等,但可从图谱 中读出,HA、HB、HX的化学位移通过计算可求得。
E、ABC系统
3、四旋系统 wenku.baidu.com、A2X2系统
B、A2B2系统
(1)、最多可有18 条谱线; (2)、左右对称,中间峰强度大,外侧峰强度低; (3)、ν1-ν3=ν4-ν6 (4)、化学位移 νA=ν5A νB=ν5B (5)、偶合常数 JAB=( ν1-ν6)
(5)、A和B的化学位移
AB A B ( 1 4)( 2 3)
A 1 C
C= 1[(ν1 2 ν4)
B 4 C
νAB ]
HA
C=C
HB
HA
C=C HA HB
HB
C=C
HB HA
2、三旋系统 A、AX2系统
一级图谱
B、AB2系统 AB2系统常见于苯环对称三取代、 吡啶环的二取代、-CH-CH2-等。 AB2系统的特点: (1)、共有九条谱线; (2)、AB2系统的谱线有以下的关系: ν1-ν2=ν3-ν4=ν6-ν7 ν1-ν3=ν2-ν4=ν5-ν8 ν3-ν6=ν4-ν7=ν8-ν9 ν A=ν 3 ν B=(ν 5+ν7)/2
(2)、对位二取代
A A A B
A4系统
AA’ BB’ 系统
A、两取代基相同,不论取代基的电负性强弱如何, 由于分子的对称性,在苯环上的四个芳氢为磁等价, 出现的是单峰; B、两取代基不相同,这种自旋系统为AA′BB′系 统,由于苯环结构自身的特点,其谱图具有鲜明的特 点,最易识别,粗看是左右对称的四重峰,中间一对 峰强,外面一对峰弱,每个峰可能还有各自的卫星峰 (以某谱线为中心,左右对称的一对强度低的谱峰)。
(5)、多取代苯环 A、三取代苯环,苯环上的三个氢构成AMX或ABX、 ABC、AB2系统; B、四取代苯环,苯环上的两个氢构成AB系统; C、五取代苯环,苯环上只剩下一个氢不会产生分裂, 为一单峰。
三、谱图解析 1、区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带;
2、确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目,对氢原 子进行分配;
2、高级图谱 (1)、高级谱图必须满足的条件 两个质子群的化学位移差△ν 小于偶合常数J 的六倍 ,即△ν <6J (2)、高级谱图具有的特点
νA
νAX
νX
B、AB系统 (1)、有四条谱线,A和B各有两条;
(2)、四条谱线的高度不同, 内侧两条高,外侧两 条短,呈对称状;
(3)、各裂分峰的强度比 有如下的关系:
HA
△ν
AB
HB
I1 I 4 2 3 I 2 I 3 1 4
JAB
ν
1
JAB
ν
2
ν
3
ν
4
(4)、偶合常数 JAB=ν1-ν2=ν3-ν4
3、考虑分子的对称性; 4、分析每个峰组的δ 、J ; 5、组合可能的结构式; 6、对推出的结构式进行“指认”。
C8H11N
CH3CO2CHCH3
CH2CH2OCOCH3
H3C
CO2CH2CH3
C、AA’ BB’系 统
A A A B
4、常见的一些高级谱图 (1)、单取代苯
R
AA’ BB’C 系统
A、取代基没有强烈的屏蔽或去屏蔽效应时,可出现 5个芳氢的单峰; B、取代基有强烈的屏蔽或去屏蔽效应时,如苯乙酮, 这种取代基常造成邻位质子移向高场或低场,图上出 现两个质子的多重峰及三个质子的多重峰。
(3)、邻位二取代
A A
AA’ BB’系统
A B
ABCD 系统
A、相同基团邻位取代,构成AA′BB′系统,谱图 左右对称,但比X-CH2-CH2-Y谱图复杂; B、不同基团的邻位取代,构成ABCD系统,其谱 图最复杂。
(4)、间位二取代
A A A
B
AB2C系统
ABCD系统
A、相同基团间位取代,构成AB2C系统,谱图复杂, 但有时显示粗略的单峰; B、不同基团的间位取代,构成ABCD系统,其谱图 最复杂。
A、峰的数目 不再符合(n+1)规则;
B、峰组内的各峰的相对强度 不再是(X+1)n展 开项的系数;
C、裂分峰的间隔并不相等;
D、化学位移δ 值与J值往往不能从谱图上直接得 到,需要通过适当的计算才能得到。
3、高级谱与一级谱的区别 (1)、高级谱一般情况下,峰的数目超过由n+1规 律计算的数目;
(2)高级谱峰组内各峰之间的相对强度关系复杂;
分子中相互偶合的核构成一个自旋系统,系统 内的核相互偶合,但不与系统外的的任何核发生偶 合。一个分子中可以有几个自旋系统。
COCH2CH3
COCH2CH3 A3X2
二、常见的几种谱图 1、二旋系统 A、AX系统 (1)、有四条谱线,A和X各有两条; (2)、四条谱线的高度应相等;
A X
JAX
JAX
核磁共振图谱解析
一、核磁共振谱图的划分
1、一级谱图
(1)、一级谱图必须满足的条件
A、两个质子群的化学位移差△ν 至少是偶合常数J 的六倍以上,即 △ν >6J;
B、同一核组(其化学位移相同)的核均为磁等价的。
H2C=CF2其谱图不是一级谱
(2)、一级谱图的特点 A、峰的数目
可用n+1规律描述,但要注意这n个氢与所讨 论的氢应是磁等价的,即只有一个偶合常数;
1 J AB [( 1 4 ) ( 6 8 )] 3
1 2 3
5 6 4 7 8 9
νA
ν
B
8条谱线
C、AMX系统 (一级图谱)
A
B X
D、ABX系统
1 3 2 4 5 67 8 10 9
11 12
13 14
(1)、最多可有14 条谱线; (2)、AB有8条,好 像有两个AB系统,即 每组4条; (3)、X部分有6条, 其中2条强度弱,不易 看到,只看到4条 强度几乎相等的谱线;
(4)、ABX系统中AB部分,其偶合常数JAB都相等, 与X偶合后的偶合常数JAX与JBX并不相等,但可从图谱 中读出,HA、HB、HX的化学位移通过计算可求得。
E、ABC系统
3、四旋系统 wenku.baidu.com、A2X2系统
B、A2B2系统
(1)、最多可有18 条谱线; (2)、左右对称,中间峰强度大,外侧峰强度低; (3)、ν1-ν3=ν4-ν6 (4)、化学位移 νA=ν5A νB=ν5B (5)、偶合常数 JAB=( ν1-ν6)
(5)、A和B的化学位移
AB A B ( 1 4)( 2 3)
A 1 C
C= 1[(ν1 2 ν4)
B 4 C
νAB ]
HA
C=C
HB
HA
C=C HA HB
HB
C=C
HB HA
2、三旋系统 A、AX2系统
一级图谱
B、AB2系统 AB2系统常见于苯环对称三取代、 吡啶环的二取代、-CH-CH2-等。 AB2系统的特点: (1)、共有九条谱线; (2)、AB2系统的谱线有以下的关系: ν1-ν2=ν3-ν4=ν6-ν7 ν1-ν3=ν2-ν4=ν5-ν8 ν3-ν6=ν4-ν7=ν8-ν9 ν A=ν 3 ν B=(ν 5+ν7)/2
(2)、对位二取代
A A A B
A4系统
AA’ BB’ 系统
A、两取代基相同,不论取代基的电负性强弱如何, 由于分子的对称性,在苯环上的四个芳氢为磁等价, 出现的是单峰; B、两取代基不相同,这种自旋系统为AA′BB′系 统,由于苯环结构自身的特点,其谱图具有鲜明的特 点,最易识别,粗看是左右对称的四重峰,中间一对 峰强,外面一对峰弱,每个峰可能还有各自的卫星峰 (以某谱线为中心,左右对称的一对强度低的谱峰)。
(5)、多取代苯环 A、三取代苯环,苯环上的三个氢构成AMX或ABX、 ABC、AB2系统; B、四取代苯环,苯环上的两个氢构成AB系统; C、五取代苯环,苯环上只剩下一个氢不会产生分裂, 为一单峰。
三、谱图解析 1、区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带;
2、确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目,对氢原 子进行分配;