核磁共振氢谱
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CH3
H2C
-1.0
CH2 CH2 H2C CH2
•电子数满足4n+2的环状多烯
=-3.0
=9.3 甲基1H, =-4.2
B.烯烃的各向异性
•双键C上的氢：去屏蔽作用，值高于饱和C •双键平面上下方：逆磁效应，屏蔽作用
=9.7 =10.0 =8.0 =7.8
H O R
H O
CH3OHA + CH3OHB
CH3OHB + CH3OHA
R
N HA + R
N HB
R
N HB + R
N HA
CH3OHA + HB O H
CH3OHB + HA O H
HA O O O O O
HB O
HB
HA
HB
HA
1、取代基的电负性
化学位移
屏蔽作用
电子云密度
电负性
与CH3连接基团的电负性对其质子化学位移的影响
一般比CH2的值大0.3ppm
(2)烯： 47 ppm (6.5 ppm左右较普遍 )
Ha C Hb C X Hc
一般1Hc最大。
(3)苯环： 无取代基时，1H=7.3 ppm, 单峰
A) 单取代 a.烃基单取代
CH3
CH2
HC
HC
CHR
C
CR
一组峰，分辨不开
b.邻对位单取代
OH OR NH 2
化合物
(CH3)4-Si, TMS (CH3)3-Si(CD2)2CO2-Na+, TSP-d4 CH3I CH3Br CH3Cl CH3F CH3NO2 CH2Cl2 CHCl3
(CH3)
0.0 定义 0 2.2 2.6 3.1 4.3 4.3 5.5 7.3
CH3—X的质子位移
2、相连碳原子的S-P杂化
CH3-CH3 酸度顺序 C杂化形式 0.9 (3) SP3 CH2=CH2 5.8 (2) SP2 CHCH 2.9 (1) SP
屏蔽作用减弱
3、环状体系的环电流效应
以苯环为例 （环外H与磁场同向）
•环外氢: 顺磁效应,去屏蔽
• 环内侧氢: 逆磁效应,屏蔽
7.3
H
2.3
CH3
2.0
HB = 7.27+1.0-0.15 = 8.12
b.邻位二取代
* *
相同取代基时，谱图左右对称 不同取代基时，谱图复杂
c.间位二取代
*
谱图复杂。中间质子显示粗略单峰。
4)活泼氢： OH
NH2 SH COOH
值变化大。易受温度、添加重水、 改变溶剂及酸度的影响 醇OH 羧酸COOH 脂肪胺NH2 3.0-6.0 ppm(CCl4等惰性溶剂) 10-13 ppm 0.5-5.5 ppm
NMR观测结果能提供物质结构的基本信息
1、静态结构
• ①.化学位移（δ ） • ②.偶合常数（J） • ③.积分面积
2、动态结构
• ④.纵向弛豫（T1），即自旋－晶格弛豫 • ⑤.横向弛豫（T2），即自旋－自旋弛豫 • ⑥.核欧沃豪斯增强效应（Nuclear Overhauser Effect，简称为NOE）
谱线分裂数的n+1规则:
相邻原子上的质子数以n表示，则简单氢谱NMR谱线的裂
分数为n+1。
n
0 1 2 3
二项式展开系数
1 1 1
峰型
单峰 双峰 三重峰
1 2 1 1 1 4 3 3 6 4 1 1
四重峰 五重峰
4
5
1 5 10 10 5 1
Hc Hd
邻位质子受去屏作用，大，粗略呈双峰； 其它质子位移不大。
B) 二取代 a.对位二取代
最具特色，两对3J耦合 四重峰，左右对称
NH 2 A B NO 2 A B
o-NO2:1.0; m-NO2: 0.3 o-NH2: 0.8; m-NH2: 0.15
HA = 7.27-0.8+0.3 = 6.77
(a+b)n展开式的各项系数
六重峰
源自文库
附录：
各种常见官能团的1H NMR化学位移
1.常见官能团的氢谱
(1)烷基：02 ppm (烷烃)
A) CH3
0.9 ppm (饱和)
一般不产生峰的裂分，对相邻C上的H影响复杂
活泼氢
1）惰性溶剂稀释，移向高场。 甲醇OH的甚至可降至负值。
2）活泼氢形成氢键，去屏作用， 增加。
3）活泼氢易发生质子交换，属于特定分子 的时间短，峰不裂分， 可变。 4）重水可以确认活泼氢
R OH + D2O R O
=4.7 ppm
D + H O D
在高场出峰，峰强，易于辨认
CH3
C
CH3
CH3
N
CH3
H C
O
CH3
O
0.8 1.2;
2.12.6;
2.2 3.2;
2.0 2.7;
3.2 4.0
1H(CH
3)
B) CH2
X CH2 Y
H3C
CH2
CH3
H3C
CH2
H C
O
H3C
CH2
OR
1H(CH
2)
1.17
2.47
3.40
C) CH
*
*
*
NHR
NRR'
邻对位质子受屏蔽作用，在高场，分辨不开 间位质子在低场，三重峰
c.间位单取代
CHO NO 2 COR N N Ar COOR SO3H COOH CONHR
苯环电子云密度降低，邻位质子受影响大
Ha Hb
Jab：7 10 Hz ； Jac：2 3 Hz ； Jad：0 1 Hz
H O RO
H O R2N
C.炔烃的各向异性
•叁键C上的氢受屏蔽作用
H2C
-1.0
CH2 CH2 H2C CH2
•电子数满足4n+2的环状多烯
=-3.0
=9.3 甲基1H, =-4.2
B.烯烃的各向异性
•双键C上的氢：去屏蔽作用，值高于饱和C •双键平面上下方：逆磁效应，屏蔽作用
=9.7 =10.0 =8.0 =7.8
H O R
H O
CH3OHA + CH3OHB
CH3OHB + CH3OHA
R
N HA + R
N HB
R
N HB + R
N HA
CH3OHA + HB O H
CH3OHB + HA O H
HA O O O O O
HB O
HB
HA
HB
HA
1、取代基的电负性
化学位移
屏蔽作用
电子云密度
电负性
与CH3连接基团的电负性对其质子化学位移的影响
一般比CH2的值大0.3ppm
(2)烯： 47 ppm (6.5 ppm左右较普遍 )
Ha C Hb C X Hc
一般1Hc最大。
(3)苯环： 无取代基时，1H=7.3 ppm, 单峰
A) 单取代 a.烃基单取代
CH3
CH2
HC
HC
CHR
C
CR
一组峰，分辨不开
b.邻对位单取代
OH OR NH 2
化合物
(CH3)4-Si, TMS (CH3)3-Si(CD2)2CO2-Na+, TSP-d4 CH3I CH3Br CH3Cl CH3F CH3NO2 CH2Cl2 CHCl3
(CH3)
0.0 定义 0 2.2 2.6 3.1 4.3 4.3 5.5 7.3
CH3—X的质子位移
2、相连碳原子的S-P杂化
CH3-CH3 酸度顺序 C杂化形式 0.9 (3) SP3 CH2=CH2 5.8 (2) SP2 CHCH 2.9 (1) SP
屏蔽作用减弱
3、环状体系的环电流效应
以苯环为例 （环外H与磁场同向）
•环外氢: 顺磁效应,去屏蔽
• 环内侧氢: 逆磁效应,屏蔽
7.3
H
2.3
CH3
2.0
HB = 7.27+1.0-0.15 = 8.12
b.邻位二取代
* *
相同取代基时，谱图左右对称 不同取代基时，谱图复杂
c.间位二取代
*
谱图复杂。中间质子显示粗略单峰。
4)活泼氢： OH
NH2 SH COOH
值变化大。易受温度、添加重水、 改变溶剂及酸度的影响 醇OH 羧酸COOH 脂肪胺NH2 3.0-6.0 ppm(CCl4等惰性溶剂) 10-13 ppm 0.5-5.5 ppm
NMR观测结果能提供物质结构的基本信息
1、静态结构
• ①.化学位移（δ ） • ②.偶合常数（J） • ③.积分面积
2、动态结构
• ④.纵向弛豫（T1），即自旋－晶格弛豫 • ⑤.横向弛豫（T2），即自旋－自旋弛豫 • ⑥.核欧沃豪斯增强效应（Nuclear Overhauser Effect，简称为NOE）
谱线分裂数的n+1规则:
相邻原子上的质子数以n表示，则简单氢谱NMR谱线的裂
分数为n+1。
n
0 1 2 3
二项式展开系数
1 1 1
峰型
单峰 双峰 三重峰
1 2 1 1 1 4 3 3 6 4 1 1
四重峰 五重峰
4
5
1 5 10 10 5 1
Hc Hd
邻位质子受去屏作用，大，粗略呈双峰； 其它质子位移不大。
B) 二取代 a.对位二取代
最具特色，两对3J耦合 四重峰，左右对称
NH 2 A B NO 2 A B
o-NO2:1.0; m-NO2: 0.3 o-NH2: 0.8; m-NH2: 0.15
HA = 7.27-0.8+0.3 = 6.77
(a+b)n展开式的各项系数
六重峰
源自文库
附录：
各种常见官能团的1H NMR化学位移
1.常见官能团的氢谱
(1)烷基：02 ppm (烷烃)
A) CH3
0.9 ppm (饱和)
一般不产生峰的裂分，对相邻C上的H影响复杂
活泼氢
1）惰性溶剂稀释，移向高场。 甲醇OH的甚至可降至负值。
2）活泼氢形成氢键，去屏作用， 增加。
3）活泼氢易发生质子交换，属于特定分子 的时间短，峰不裂分， 可变。 4）重水可以确认活泼氢
R OH + D2O R O
=4.7 ppm
D + H O D
在高场出峰，峰强，易于辨认
CH3
C
CH3
CH3
N
CH3
H C
O
CH3
O
0.8 1.2;
2.12.6;
2.2 3.2;
2.0 2.7;
3.2 4.0
1H(CH
3)
B) CH2
X CH2 Y
H3C
CH2
CH3
H3C
CH2
H C
O
H3C
CH2
OR
1H(CH
2)
1.17
2.47
3.40
C) CH
*
*
*
NHR
NRR'
邻对位质子受屏蔽作用，在高场，分辨不开 间位质子在低场，三重峰
c.间位单取代
CHO NO 2 COR N N Ar COOR SO3H COOH CONHR
苯环电子云密度降低，邻位质子受影响大
Ha Hb
Jab：7 10 Hz ； Jac：2 3 Hz ； Jad：0 1 Hz
H O RO
H O R2N
C.炔烃的各向异性
•叁键C上的氢受屏蔽作用