质子核磁共振谱

如CH2=CHI，可用ABC系统来命名。
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第 5 章 核磁共振波谱法
2. 质子偶合常数与分子结构的关系
如果偶合磁核间的化学位移相差较大(△/J＞6)， 则用不同组的字母来命名。如: CH2F2
13CH 2F2
属于 A2X2 系统； 属于 AM2X2 系统；
关系的全部质子。
在双照射技术中，去偶磁核与测定磁核相同时，
称为同核去偶，质子—质子去偶就属于这一类；去偶
磁核与测定磁核不同时，称为异核去偶。
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第 5 章 核磁共振波谱法
(b) 位移试剂

位移试剂主要用于分开重叠的谱线，常用的位移
试剂为铕的配合物或镨的配合物。 它们具有磁各向异性，对样品分子内的各个基团
第 5 章 核磁共振波谱法
2. 质子偶合常数与分子结构的关系

偶合系统的命名在图谱解析时是很重要的。现在 普遍采用的命名法是用英文字母代表系统中各个磁 核。

26个英文字母分成三组：A，B，C…为一组；M， N，O…为另一组；X，Y，Z为第三组。
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第 5 章 核磁共振波谱法
2. 质子偶合常数与分子结构的关系
在芳环体系中，质子相隔三个键的“邻位偶合”， 相隔四个键的“间位偶合”，甚至相隔五个键的“对 位偶合”都能观察得到。 偶合常数与分子的许多物理因素有关，其中最重
要的是碳原子的杂化状态，传递偶合的两个碳氢键所
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第 5 章 核磁共振波谱法
2. 质子偶合常数与分子结构的关系
磁等价磁核用同一字母代表，磁核数目注在字母的 右下角。 如 CH 4 ，可命名为 A 4 系统 (M 4 或 X 4 也可以 ) 。如果 偶合磁核间的化学位移相差很小 ( △ / J ＜ 6) ，则这些
化学位移不同的磁核用同一组中的不同字母代表。
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5.1.2 质子核磁共振谱
在核磁共振中，氢谱的研究最早，积累的资
料也最丰富，多年来在有机化学的结构测定、样
品鉴定及动力学研究方面，是最有效的工具之一。

氢谱也是研究高分子化学结构的有效的检测
手段。
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第 5 章 核磁共振波谱法
具有不同的磁场作用，使各基团化学位移发生变化， 因而使本来重叠的谱线分开。
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第 5 章 核磁共振波谱法
(d) 重氢交换
分子中与杂原子连接的活泼氢，当样品溶液中加入
几滴重水(D2O)振摇数次之后，就能与重氢发生交换。
交换后的氢谱不再出现活泼氢的信号，不过在
的A核进行照射，则分子内距离A核很近的B核的共振信
号峰面积将增加。

这种现象称为磁核的Overhauser效应，常用
NOE(Nuclear Overhauser Effect)符号表示。
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（a）双照射去偶技术

所谓双照射去偶技术，就是在NMR“扫频法”实
验中除了使用一个连续变化的射频场扫描样品之外， 还同时使用第二个较强的固定射频场照射样品。
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第 5 章 核磁共振波谱法
（a）双照射去偶技术

若要观察分子内特定质子与哪些磁核偶合，就
2. 质子偶合常数与分子结构的关系

大多数化合物的NMR谱都比较复杂，需要进行计
算才能解析，但对于一级光谱，可以通过自旋—自旋 裂分直接进行解析。 所谓一级光谱，即相互偶合的质子的化学位移差
Av至少是偶合常数了的6倍。
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第 5 章 核磁共振波谱法
2. 质子偶合常数与分子结构的关系
质子与邻近磁核偶合，在氢诺上出现分裂信号裂
分的数目和偶合常数，可以提供非常有用的结构信息。
在很多情况下判断分子中某些结构单元是否存在，
就是通过分裂模型来辨认的，例如在一些简单的图谱 中，信号裂分为三重峰，说明质子与亚甲基相邻；四 重峰分裂表明它与甲基相连等等。
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第 5 章 核磁共振波谱法
2. 质子偶合常数与分子结构的关系

在脂肪族化合物中，相隔两个键 (H — C — H) 的
质子间偶合，称为“同碳偶合”，偶合常数用符号 “2JHH”表示。 相隔三个键 (H—C —C—H或者 H—C＝ C —H)质 子偶合称为“邻碳偶合”，偶合常数用“ 3 J HH ”表 示。
在平面的夹角，以及取代基的电负性等。
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2. 质子偶合常数与分子结构的关系
在有机化合物的氢谱中，除了质子间的偶合之外， 质子与13C，19F，31P也会偶合，但偶合常数较大。
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=4.5~5.0 ppm范围内，却可看到HOD中质子所产生的
单峰。倘若活泼氢与相邻的质子偶合，交换后的图谱中 上述偶合裂分现象将消失，使图谱得以简化。
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第 5 章 核磁共振波谱法
(e) 核Overhauser效应

在双照射实验中，如果用干扰固定射频场对分子中
调整固定射频场的频率，使之等于特定质子的共振频
率。由于固定射频场比较强，特定质子受其照射后迅
速跃迁达到饱和，将不再与其它磁核偶合，得到的是
消除该种质子与其它磁核偶合的去偶谱。
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第 5 章 核磁共振波谱法
（a）双照射去偶技术

对照去偶前后的谱图，就能找出与该质子有偶合
CH3CH2OH 属于 A3M2X 系统。
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第 5 章 核磁共振波谱法
2. 质子偶合常数与分子结构的关系

自旋—自旋裂分现象对结构分析是非常有用的，
它可以鉴定分子中的基团及其排列次序。
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