05核磁共振谱(s)
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积分高度比→两类H数比
三、谱图解析
弄清质子的化学位移值，质子峰的相对面积， 以及质子间的偶合情况 。 1、各类质子的数目，可通过计算峰的相对面 积之比和化合物中质子的总数求出 2、质子偶合关系的确认：n+1规则 如，某化合物C8H10，积分线的高度之比为 8:3.2:4.8,谱图如下:
C8H10
Ha实际感受磁场
H 。
Ha裂分成三重峰，强度比1∶2 ∶ 1
Ha R1 C R2
Hb C Hb H'
H' Hb H'
H。 + H。 +
3H′
H′ 影响程度是3倍
H。 H′ － H。 3H′ －
Ha实际感受磁场
H。
Ha裂分成四重峰，强度比1∶3 ∶ 3 ∶ 1
2. 自旋偶合裂分规律
（1）质子偶合作用通常发生于邻近质子之间,相邻碳 上的质子相互偶合，产生裂分。
自旋量子 数（I）
0
自旋形状
非自旋球 体
核磁共 振讯号
无
原子核
偶数
12C，16O，32S，28Si 1H，13C，15N，19F，
奇数
1/2，
3/2， 5/2… 1，2， 3…
自旋球体
自旋椭圆 体 自旋椭圆 体
有
29Si，31P
11B，17O，33S，35Cl， 37Cl，81Br， 79Br，127I
1,4-十烷基撑苯，烷基的第5 、6碳上的氢正处于苯 环的上方，受到强烈的屏蔽，其δ＝0.3 ppm。
0.3 0.9 1.3 2.5
0.3 0.9 1.3 2.5
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
CH2
B. 炔氢：炔氢所受的各向异性效应如图 ：
屏蔽区
去屏蔽区
屏蔽区
炔氢处于屏蔽区， 高场，δ值小
单峰
CH2CH3
三重峰
积分高度比 8：3.2：4.8＝5：2：3 δ 7.1ppm→芳H 单取代苯环
共轭：
高场，δ减小 3.8-4.0
4.6-5.9
低场，δ增大 6.3-6.5
（２）碳的杂化状态的影响 烷烃 烯烃 sp2 炔烃 sp
杂化状态
电负性 化学位移 δ(ppm)
sp3
2.48
0.9~1.5
2.75
4.6~5.9
3.29
2.0~3.0
炔烃氢核的δ 值比双键上的质子的δ值小，是由
于π 电子云的各向异性效应引起的。
第五章 核磁共振谱
(Nuclear Magnetic Resonance) 1946年，Purcel 和Bloch 发现了核磁共振现象。 它为很多有机分析问题的解决提供了新的途径。这一
技术目前已被广泛地用于分子生物学、天然有机化学、
有机合成化学、石油化工、医学等各个领域。特别是
高分辨核磁共振波谱仪的不断改进。使这一技术成为
3、 核磁共振仪简介 样品的准备:
溶液或液态的样品，加入内标物(TMS)。一般为
0.4ml，浓度为0.1~0.5M。为了避免干扰，常用不 含氢的溶剂如CCl4、CS2、CCl3F、CF3COCF3等； 也可以用氘代有机溶剂如CDCl3、CD3OD、 CD3COCD3等。氘代溶剂昂贵一些，其谱图中常出
现残存的氢峰
应用范围：食品、聚合 物、石化 、医药、生物 等行业 在石化行业中的应用： 1. 石油蒸馏物以及煤的 总氢含量测定； 2. 石蜡中的油含量测 定； 3. 油品粘度的测定。
产生磁场
将共振信号绘制 成标准谱图
产生固定频率的 电磁辐射波；
检测和放大共振信号
（二）信号的位置
化学位移
1. 化学位移（δ） （1）屏蔽效应：核处于核外电子的包围之中，在 外磁场的 作用下，核外电子的运动产生一个与外磁 场方向相反的感应磁场（H’），使磁核实受磁场有 所降低，核外电子的这种作用称屏蔽效应。 实际感受的磁场 H=Ho－H’
γ h H。 △E = 2π
0
H0
h－普朗克常数 γ －核的磁旋比。 Ｈ核: γ ＝26750 弧度/秒· 高斯
两种自旋态的能量差 与外磁场强度关系
若以电磁波照射，供给自旋核能量△E’ ，使： rhH 0 ’= △E △E 即： hv 2 磁核发生能级跃迁，低能态的核吸收能量跃迁至高 能态，产生核磁共振现象。
与外磁场方向相反 与外磁场方向相同
屏蔽区 去屏蔽区
屏蔽区的H，δ值↓ 去屏蔽区的H，δ值↑
处于屏蔽区的质子须增大外加磁场的强度才能发生 核磁共振，所以信号移向高场，δ值小。 位于去屏蔽区的氢，感应磁场的方向与外加磁场一 致，所以它的信号出现在低场，δ值比较大。
屏蔽区
去屏蔽区
屏蔽区
芳氢处于去屏蔽区， 低场，δ值大
13C的核磁共振，简写为13C－NMR或13CMR
2、 核磁共振现象
无外磁场
有外磁场
磁核放入磁场强度为Ho的外磁场中，小磁矩将出现两 种取向：
β自旋态
Ho △E
与外磁场反平行或大体 反平行， 处于高能级 与外磁场平行或大体平 行；处于低能级
α自旋态
Δ E是量子化的， 且与外加磁场H。成正比
E
E
rH 0 即：发生核磁共振的条件为： v 2
例：当质子感受到的磁场为14092Ｇ时，发生核磁共 振的频率为： υ＝ 26750×14092/2π＝60 ×106HZ = 60MHZ
使H0与υ匹配的两种方法： 1. 固定H0，逐渐改变υ—扫频；
∨ 2. 固定υ，逐渐改变H0—扫场。 发生核磁共振时，会在 特定的υ或H０下出现信 号，如图：
奇数
有
偶数
有
2H，10B，14N
其中 I＝1/2的核可当作球体，核磁共振信号简单 I>1的核为椭球体，核磁信号复杂。
1H占氢同位素的99.985%，共振信号强，应用最广泛。
氢核磁共振又称质子核磁共振，简写为1H－NMR 或 PMR 。 13C的含量仅占碳同位素的1.069%，共振信号太弱，因 此对13C－NMR的研究比1H－NMR 难。计算机对信号 处理上万次后，叠加得到强信号。
(３)π 电子云的各向异性效应
CH3 CH2-H
δ 0.96 C: sp3
CH2= CH-H
5.84 sp2
HC≡C-H
2.8 sp
C6H5-H
7.26 sp2
R-CO-H
9~10 sp2
双键、苯环、羰基上质子δ大，三键质子的δ小，原 因： π电子云屏蔽效应在各个部位不同——各向异性 效应。 π电子在外磁场中产生环流，电子环流所产生的 感应磁场，在空间分为两个区域：
这些领域中研究有机分子微观结构不可缺少的工具。
特点： 1、 可直接提供样品中某一特定原子（C、 H）的各种化学或物理状态，并得出各自的 定量数据。
2 、 不必一定事先分离提纯，只要待测化 合物的特征吸收峰与共存杂质的不互相重 叠即可。 3、 摄制核磁共振谱不破坏样品。
一、核磁共振基本原理
核磁共振：原子核在外加磁场的作用下，吸收 电磁波的能量后，从一个自旋能级跃迁到另一 个能级后而产生的波谱。 1、 原子核及核的自旋
而H’ = Hoσ （σ为屏蔽常数，百万分之几） H=Ho（1 － σ）
处于不同化学环境的磁核受到不同的屏蔽作用，共 振频率会有差别： γ υ＝ (1-σ) 2π H。 （2）化学位移的定义：由于电子的屏蔽或去屏蔽引 起核磁共振的吸收位置的移动（相对于孤立质子或 裸核），称做化学位移，以δ 表示。
电负性
F＞Cl ＞ Br ＞ I
(CH3)4Si δ(ppm)
0
CH3I
2.16
CH3Br
2.68
CH3Cl
3.05
CH3F
4.26
CH3Br CH3CH2Br CH3CH2CH2Br CH3(CH2)5Br δ
2.68
CH2 CH
1.65
OCH3
1.04
CH2 CH2
0.9
CH2 CH-CH=O
负性Si＜C， Si具有供电性，甲基的质子周围电子云
密度大， 信号峰在高场。 二、从1H－NMR谱图中得到的信息
从谱图中得到如下信息:
（一）信号的种类 （二）信号的位置
H核的种类 化学位移，与H种类有关
H核的数目
（三）信号的积分（强度） （四）信号的裂分
相邻H核之间的自旋偶合作 用－－相邻氢原子的数量
考察Hb对Ha的影响：
Ha R1 C R2
外磁场
Hb C R3 R4
H' 感应磁场
Ha实际感 受磁场
H。 +
H′
H。 H′ －
H 。
Ha裂分成二重峰，强度比1∶1
裂分峰之间的距离—偶合常数(J), HZ 取决于质子本身，与H0无关
Ha R1 C R2
Hb C R3
H' Hb H'
H。 +
2H′
H。 影响程度是2倍 H。 2H′ －
（2）偶合裂分出的多重峰数由邻近质子数决定，若 邻近质子数为n，则偶合的多重峰数为n+1 （3）裂分峰强度比为二项式(a+b)n展开式的系数比。 n=1 n=2 n=3 1∶1 二重峰 1∶2∶1 三重峰 1∶3∶3∶1 四重峰
质子信号峰的裂分与邻近质子的关系
氯乙烷的核磁共振谱
三重峰 C 四重峰 B 单重峰 A
3.常见质子的化学位移
烷烃：0.9~1.5
烯烃：4.6~5.9 炔烃：2.0~3.0 芳烃：6.0~8.5
酚（Ar-O-H）：4~12 醚（RCH2OR）：3.3~4 醛（RCHO）：9~10 羧酸（RCOOH）：10.5~12
卤代烃（RCH2X）：2.0~4.5 醇（R-O-H）：1~5.5 醇（R-CH2-OH）：3.4~4
苯的各向异性效应
屏蔽区
去屏蔽区
屏蔽区
烯氢处于去屏蔽区， 低场，δ值大
乙烯的各向异性效应
A. 烯氢、芳氢皆处于去屏蔽区，故信号在偏低场出 峰，δ值较大。分别为 4.6~5.9、 ６~8.5ppm。 若质子处于屏蔽区，δ值很小.
CH2 CH2 CH2 CH2 H2C CH2
CH2 C H2 CH2 CH2
（三）信号的积分（信号峰的高度） 氢核的数目
CH3 H3CO
C
CH3
OCH3
两种H核数比=1∶1
CH3COOCH 2CH3
三种H核Fra Baidu bibliotek比=3∶2∶3
峰面积比 = 积分曲线高度比 = H核数比
a：b：c＝8.8：2.9：3.8 ≈9：3：4
对叔丁基甲苯的核磁共振谱
(四) 信号的裂分——相邻H核的自旋偶合作用 1. 自旋偶合及自旋裂分 相邻磁核自旋之间的相互干扰作用—自旋偶合。 由自旋偶合而引起的吸收峰增多现象—自旋裂分。 2. 自旋偶合裂分的起因 质子自旋可产生小磁场，具有磁矩，（在外磁场中 有两种取向，与H0同向或反向） 。这种局部磁场会 影响邻近质子所感受到的外磁场强度。
原子
原子核
质子 带正电荷 中子 不带电荷
电子
常用：原子量 X表示各种原子， 如 （ 1H、12C） 有些原子核有自旋现象（绕自身的轴旋转），常 用自旋量子数 I 表征。
磁核：某些I≠0的核的自旋可产 生一个小磁场，形成磁矩，这 种核有磁性，称为磁核。
哪些核有磁性呢？
质量数 原子序 数
偶数 偶数或 奇数 偶数或 奇数 奇数
化学等价质子：化学环境相同的质子。 化学位移相同。
a b c d CH3-CH2-CH2-OH
四种质子，四组峰
CH3 a H3C C CH3
两种质子，两组峰
b CH2Cl
信号的裂分
信号的积分
信号的种类：3 化学位移
2、影响化学位移的因素 化学位移是由于核外电子产生的感应磁场引起的 （屏蔽或去屏蔽效应），使核外电子密度改变的因 素都能影响化学位移。 (1) 诱导效应和共轭效应 吸电子诱导和吸电子共轭效应，使氢核周围 的电子云密度降低，氢核所受屏蔽减弱，共振信 号移向低场， δ增加。 例1:
δ 7ppm→苯环H δ 2.3ppm→烷烃H 2组峰→两类H 单重峰→无邻近H偶合 积分高度比→两类H数比
δ 7ppm→苯环H δ 2.3ppm→烷烃H
2组峰→两类H 单重峰→无邻近H偶合 积分高度比→两类H数比
δ 5.3ppm→烯烃H 2组峰→两类H δ 1.5ppm→烷烃H 2-丁烯 单重峰→无邻近H偶合
对于质子NMR来说，化学位移的范围仅为外磁场的百 万分之十左右，但这百万分之十的差异，确是核磁共 振用于结构分析的基础。
为了能显示化学位移，需要在小范围内变动磁场或电磁 波的频率。有两种办法，一是扫频法；二是扫场法。
（3 ）化学位移的表示： 以四甲基硅 (CH3)4Si （TMS）作为标准物，将其在 NMR谱图上的位置定为零，某一氢核吸收峰位置与 TMS 信号之间的差称为化学位移。 δ= (H标准－H样品) ×106 H标准
（扫场法）
δ值为ppm数量级
如果是扫频法，则化学位移表示为：
υ样品－ υTMS δ＝ υ０
×106 (ppm)
υ样品—样品质子共振频率 υTMS—TMS质子共振频率 υ０—仪器的照射频率
在谱图上，规定δ值由右至左递增。
当固定υ，改变H0—扫场。谱图的左方为低场，右方
为高场。 选TMS作标准物，因Ｈ都等同，只有一个峰。且电
三、谱图解析
弄清质子的化学位移值，质子峰的相对面积， 以及质子间的偶合情况 。 1、各类质子的数目，可通过计算峰的相对面 积之比和化合物中质子的总数求出 2、质子偶合关系的确认：n+1规则 如，某化合物C8H10，积分线的高度之比为 8:3.2:4.8,谱图如下:
C8H10
Ha实际感受磁场
H 。
Ha裂分成三重峰，强度比1∶2 ∶ 1
Ha R1 C R2
Hb C Hb H'
H' Hb H'
H。 + H。 +
3H′
H′ 影响程度是3倍
H。 H′ － H。 3H′ －
Ha实际感受磁场
H。
Ha裂分成四重峰，强度比1∶3 ∶ 3 ∶ 1
2. 自旋偶合裂分规律
（1）质子偶合作用通常发生于邻近质子之间,相邻碳 上的质子相互偶合，产生裂分。
自旋量子 数（I）
0
自旋形状
非自旋球 体
核磁共 振讯号
无
原子核
偶数
12C，16O，32S，28Si 1H，13C，15N，19F，
奇数
1/2，
3/2， 5/2… 1，2， 3…
自旋球体
自旋椭圆 体 自旋椭圆 体
有
29Si，31P
11B，17O，33S，35Cl， 37Cl，81Br， 79Br，127I
1,4-十烷基撑苯，烷基的第5 、6碳上的氢正处于苯 环的上方，受到强烈的屏蔽，其δ＝0.3 ppm。
0.3 0.9 1.3 2.5
0.3 0.9 1.3 2.5
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
CH2
B. 炔氢：炔氢所受的各向异性效应如图 ：
屏蔽区
去屏蔽区
屏蔽区
炔氢处于屏蔽区， 高场，δ值小
单峰
CH2CH3
三重峰
积分高度比 8：3.2：4.8＝5：2：3 δ 7.1ppm→芳H 单取代苯环
共轭：
高场，δ减小 3.8-4.0
4.6-5.9
低场，δ增大 6.3-6.5
（２）碳的杂化状态的影响 烷烃 烯烃 sp2 炔烃 sp
杂化状态
电负性 化学位移 δ(ppm)
sp3
2.48
0.9~1.5
2.75
4.6~5.9
3.29
2.0~3.0
炔烃氢核的δ 值比双键上的质子的δ值小，是由
于π 电子云的各向异性效应引起的。
第五章 核磁共振谱
(Nuclear Magnetic Resonance) 1946年，Purcel 和Bloch 发现了核磁共振现象。 它为很多有机分析问题的解决提供了新的途径。这一
技术目前已被广泛地用于分子生物学、天然有机化学、
有机合成化学、石油化工、医学等各个领域。特别是
高分辨核磁共振波谱仪的不断改进。使这一技术成为
3、 核磁共振仪简介 样品的准备:
溶液或液态的样品，加入内标物(TMS)。一般为
0.4ml，浓度为0.1~0.5M。为了避免干扰，常用不 含氢的溶剂如CCl4、CS2、CCl3F、CF3COCF3等； 也可以用氘代有机溶剂如CDCl3、CD3OD、 CD3COCD3等。氘代溶剂昂贵一些，其谱图中常出
现残存的氢峰
应用范围：食品、聚合 物、石化 、医药、生物 等行业 在石化行业中的应用： 1. 石油蒸馏物以及煤的 总氢含量测定； 2. 石蜡中的油含量测 定； 3. 油品粘度的测定。
产生磁场
将共振信号绘制 成标准谱图
产生固定频率的 电磁辐射波；
检测和放大共振信号
（二）信号的位置
化学位移
1. 化学位移（δ） （1）屏蔽效应：核处于核外电子的包围之中，在 外磁场的 作用下，核外电子的运动产生一个与外磁 场方向相反的感应磁场（H’），使磁核实受磁场有 所降低，核外电子的这种作用称屏蔽效应。 实际感受的磁场 H=Ho－H’
γ h H。 △E = 2π
0
H0
h－普朗克常数 γ －核的磁旋比。 Ｈ核: γ ＝26750 弧度/秒· 高斯
两种自旋态的能量差 与外磁场强度关系
若以电磁波照射，供给自旋核能量△E’ ，使： rhH 0 ’= △E △E 即： hv 2 磁核发生能级跃迁，低能态的核吸收能量跃迁至高 能态，产生核磁共振现象。
与外磁场方向相反 与外磁场方向相同
屏蔽区 去屏蔽区
屏蔽区的H，δ值↓ 去屏蔽区的H，δ值↑
处于屏蔽区的质子须增大外加磁场的强度才能发生 核磁共振，所以信号移向高场，δ值小。 位于去屏蔽区的氢，感应磁场的方向与外加磁场一 致，所以它的信号出现在低场，δ值比较大。
屏蔽区
去屏蔽区
屏蔽区
芳氢处于去屏蔽区， 低场，δ值大
13C的核磁共振，简写为13C－NMR或13CMR
2、 核磁共振现象
无外磁场
有外磁场
磁核放入磁场强度为Ho的外磁场中，小磁矩将出现两 种取向：
β自旋态
Ho △E
与外磁场反平行或大体 反平行， 处于高能级 与外磁场平行或大体平 行；处于低能级
α自旋态
Δ E是量子化的， 且与外加磁场H。成正比
E
E
rH 0 即：发生核磁共振的条件为： v 2
例：当质子感受到的磁场为14092Ｇ时，发生核磁共 振的频率为： υ＝ 26750×14092/2π＝60 ×106HZ = 60MHZ
使H0与υ匹配的两种方法： 1. 固定H0，逐渐改变υ—扫频；
∨ 2. 固定υ，逐渐改变H0—扫场。 发生核磁共振时，会在 特定的υ或H０下出现信 号，如图：
奇数
有
偶数
有
2H，10B，14N
其中 I＝1/2的核可当作球体，核磁共振信号简单 I>1的核为椭球体，核磁信号复杂。
1H占氢同位素的99.985%，共振信号强，应用最广泛。
氢核磁共振又称质子核磁共振，简写为1H－NMR 或 PMR 。 13C的含量仅占碳同位素的1.069%，共振信号太弱，因 此对13C－NMR的研究比1H－NMR 难。计算机对信号 处理上万次后，叠加得到强信号。
(３)π 电子云的各向异性效应
CH3 CH2-H
δ 0.96 C: sp3
CH2= CH-H
5.84 sp2
HC≡C-H
2.8 sp
C6H5-H
7.26 sp2
R-CO-H
9~10 sp2
双键、苯环、羰基上质子δ大，三键质子的δ小，原 因： π电子云屏蔽效应在各个部位不同——各向异性 效应。 π电子在外磁场中产生环流，电子环流所产生的 感应磁场，在空间分为两个区域：
这些领域中研究有机分子微观结构不可缺少的工具。
特点： 1、 可直接提供样品中某一特定原子（C、 H）的各种化学或物理状态，并得出各自的 定量数据。
2 、 不必一定事先分离提纯，只要待测化 合物的特征吸收峰与共存杂质的不互相重 叠即可。 3、 摄制核磁共振谱不破坏样品。
一、核磁共振基本原理
核磁共振：原子核在外加磁场的作用下，吸收 电磁波的能量后，从一个自旋能级跃迁到另一 个能级后而产生的波谱。 1、 原子核及核的自旋
而H’ = Hoσ （σ为屏蔽常数，百万分之几） H=Ho（1 － σ）
处于不同化学环境的磁核受到不同的屏蔽作用，共 振频率会有差别： γ υ＝ (1-σ) 2π H。 （2）化学位移的定义：由于电子的屏蔽或去屏蔽引 起核磁共振的吸收位置的移动（相对于孤立质子或 裸核），称做化学位移，以δ 表示。
电负性
F＞Cl ＞ Br ＞ I
(CH3)4Si δ(ppm)
0
CH3I
2.16
CH3Br
2.68
CH3Cl
3.05
CH3F
4.26
CH3Br CH3CH2Br CH3CH2CH2Br CH3(CH2)5Br δ
2.68
CH2 CH
1.65
OCH3
1.04
CH2 CH2
0.9
CH2 CH-CH=O
负性Si＜C， Si具有供电性，甲基的质子周围电子云
密度大， 信号峰在高场。 二、从1H－NMR谱图中得到的信息
从谱图中得到如下信息:
（一）信号的种类 （二）信号的位置
H核的种类 化学位移，与H种类有关
H核的数目
（三）信号的积分（强度） （四）信号的裂分
相邻H核之间的自旋偶合作 用－－相邻氢原子的数量
考察Hb对Ha的影响：
Ha R1 C R2
外磁场
Hb C R3 R4
H' 感应磁场
Ha实际感 受磁场
H。 +
H′
H。 H′ －
H 。
Ha裂分成二重峰，强度比1∶1
裂分峰之间的距离—偶合常数(J), HZ 取决于质子本身，与H0无关
Ha R1 C R2
Hb C R3
H' Hb H'
H。 +
2H′
H。 影响程度是2倍 H。 2H′ －
（2）偶合裂分出的多重峰数由邻近质子数决定，若 邻近质子数为n，则偶合的多重峰数为n+1 （3）裂分峰强度比为二项式(a+b)n展开式的系数比。 n=1 n=2 n=3 1∶1 二重峰 1∶2∶1 三重峰 1∶3∶3∶1 四重峰
质子信号峰的裂分与邻近质子的关系
氯乙烷的核磁共振谱
三重峰 C 四重峰 B 单重峰 A
3.常见质子的化学位移
烷烃：0.9~1.5
烯烃：4.6~5.9 炔烃：2.0~3.0 芳烃：6.0~8.5
酚（Ar-O-H）：4~12 醚（RCH2OR）：3.3~4 醛（RCHO）：9~10 羧酸（RCOOH）：10.5~12
卤代烃（RCH2X）：2.0~4.5 醇（R-O-H）：1~5.5 醇（R-CH2-OH）：3.4~4
苯的各向异性效应
屏蔽区
去屏蔽区
屏蔽区
烯氢处于去屏蔽区， 低场，δ值大
乙烯的各向异性效应
A. 烯氢、芳氢皆处于去屏蔽区，故信号在偏低场出 峰，δ值较大。分别为 4.6~5.9、 ６~8.5ppm。 若质子处于屏蔽区，δ值很小.
CH2 CH2 CH2 CH2 H2C CH2
CH2 C H2 CH2 CH2
（三）信号的积分（信号峰的高度） 氢核的数目
CH3 H3CO
C
CH3
OCH3
两种H核数比=1∶1
CH3COOCH 2CH3
三种H核Fra Baidu bibliotek比=3∶2∶3
峰面积比 = 积分曲线高度比 = H核数比
a：b：c＝8.8：2.9：3.8 ≈9：3：4
对叔丁基甲苯的核磁共振谱
(四) 信号的裂分——相邻H核的自旋偶合作用 1. 自旋偶合及自旋裂分 相邻磁核自旋之间的相互干扰作用—自旋偶合。 由自旋偶合而引起的吸收峰增多现象—自旋裂分。 2. 自旋偶合裂分的起因 质子自旋可产生小磁场，具有磁矩，（在外磁场中 有两种取向，与H0同向或反向） 。这种局部磁场会 影响邻近质子所感受到的外磁场强度。
原子
原子核
质子 带正电荷 中子 不带电荷
电子
常用：原子量 X表示各种原子， 如 （ 1H、12C） 有些原子核有自旋现象（绕自身的轴旋转），常 用自旋量子数 I 表征。
磁核：某些I≠0的核的自旋可产 生一个小磁场，形成磁矩，这 种核有磁性，称为磁核。
哪些核有磁性呢？
质量数 原子序 数
偶数 偶数或 奇数 偶数或 奇数 奇数
化学等价质子：化学环境相同的质子。 化学位移相同。
a b c d CH3-CH2-CH2-OH
四种质子，四组峰
CH3 a H3C C CH3
两种质子，两组峰
b CH2Cl
信号的裂分
信号的积分
信号的种类：3 化学位移
2、影响化学位移的因素 化学位移是由于核外电子产生的感应磁场引起的 （屏蔽或去屏蔽效应），使核外电子密度改变的因 素都能影响化学位移。 (1) 诱导效应和共轭效应 吸电子诱导和吸电子共轭效应，使氢核周围 的电子云密度降低，氢核所受屏蔽减弱，共振信 号移向低场， δ增加。 例1:
δ 7ppm→苯环H δ 2.3ppm→烷烃H 2组峰→两类H 单重峰→无邻近H偶合 积分高度比→两类H数比
δ 7ppm→苯环H δ 2.3ppm→烷烃H
2组峰→两类H 单重峰→无邻近H偶合 积分高度比→两类H数比
δ 5.3ppm→烯烃H 2组峰→两类H δ 1.5ppm→烷烃H 2-丁烯 单重峰→无邻近H偶合
对于质子NMR来说，化学位移的范围仅为外磁场的百 万分之十左右，但这百万分之十的差异，确是核磁共 振用于结构分析的基础。
为了能显示化学位移，需要在小范围内变动磁场或电磁 波的频率。有两种办法，一是扫频法；二是扫场法。
（3 ）化学位移的表示： 以四甲基硅 (CH3)4Si （TMS）作为标准物，将其在 NMR谱图上的位置定为零，某一氢核吸收峰位置与 TMS 信号之间的差称为化学位移。 δ= (H标准－H样品) ×106 H标准
（扫场法）
δ值为ppm数量级
如果是扫频法，则化学位移表示为：
υ样品－ υTMS δ＝ υ０
×106 (ppm)
υ样品—样品质子共振频率 υTMS—TMS质子共振频率 υ０—仪器的照射频率
在谱图上，规定δ值由右至左递增。
当固定υ，改变H0—扫场。谱图的左方为低场，右方
为高场。 选TMS作标准物，因Ｈ都等同，只有一个峰。且电