核磁氢谱解析ppt课件

2)S－P杂化 从sp3（碳碳单键）到sp2（碳碳双键）s 电子的成分从25％增加到33％，键电子 更靠近碳原子，因而对相连的氢原子有 去屏蔽作用，即共振位移移向低场. (芳 环与烯烃比饱和烷烃的化学位移低场的 原因)
3)磁各向异性 根据S-P杂化原理, 炔烃应该比烯烃更低场,苯环与烯烃相近.但实
际并不然.炔氢相对于烯氢是处于较高场,是因为炔氢处于叁键轴外,当 叁键与外磁场平行时, π电子环电流绕轴运动产生的感应磁场与外加磁 场相反,对质子起强烈的屏蔽作用,这是炔烃的一个很重要的特点.
芳环氢相对烯氢处于较低场，这样的现象是因为芳环π电子也有 环电流的纯在,产生与外磁场方向相同的磁场,对芳环氢有去屏蔽作用. 烯烃也有磁各向异性,但苯环的磁各向异性较强.
三键,双键,苯环由于磁各项异性都会产生屏蔽区和去屏蔽区,所以 这些也是影响化学位移的重要因素，经常借此因素来区分异构体。单 键也有磁各向异性,所以C3CH>C2CH2>CCH3
4) 共轭作用和诱导作用(对不饱和烷烃影响) 对不饱和烷烃共轭作用和诱导作用要综合考虑。
共轭作用有p-π共轭给电子,π-π共轭吸电子；诱导效 应主要是吸电子效应。
还有些化合物在一种溶剂里不稳定,做出来的谱图比较杂,这时可 以换一种溶剂来做。
如 成盐后氮旁边的CH2会低场偏移0.5 ppm，同 样在CDCl3或DMSO做溶剂的谱图中没有成盐之前的氨活 泼氢在0.5－4.0ppm处，但成盐后活泼氢会出在10－ 12ppm处，并且是两个NH.HCl，这也是鉴定氨是否成盐 的一种方法。
如果有氢与氢的重合现象，特别是在做二维谱时想看
到相关氢的信号，此时可以加少量的氘代苯或氘代乙腈， 它们会对样品分子的不同部位产生不同的屏蔽作用，可以 使原来相互重叠的峰分开。
6）空间因素 比如受空间上某些大基团的影响,或者羰
基,苯环等对该位置的氢有屏蔽或去屏蔽的影 响,范德华力的影响等。
7）氢键的影响
特别对活泼氢的影响是很大。氢键的形 成，氢键中质子信号明显移向低场。对分 子内氢的化学位移也有影响。样品分子间 氢键和浓度有关, 样品的分子内氢键和浓度 无关。样品分子还会与溶剂分子成氢键。
活泼氢:
与O、S、N相连的氢是活泼氢。切记想看活泼氢一定 选择氘氯仿或DMSO做溶剂。在DMSO中活泼氢的出峰位 置要比CDCl3中偏低场些。活泼氢的由于氢键，浓度，温 度等因素的影响化学位移值会在一个范围内变化。有时分 子内氢键的作用会使峰型变得尖锐。后面附注一些常见活 泼氢的核磁谱图，并结合前面的讲解的来试着解析下面所 有氢谱。
经常碰到的
与
(R＝O, Cl, F, Br, -NCOR)，此种结构的CH2的出峰位置 通常在4.5~5.5ppm。(R=NH2, -COR, -Ar)时此种结构的 CH2的出峰位置通常在3.5-4.0ppm.
单键,三键,双键,苯环由于磁各向异性都会产生屏蔽区和去 屏蔽区,所以这些也是影响饱和烷烃化学位移的因素.(后面 会介绍,详细请看仪器分析化学课本)请结合以上说明通过 下面的列表来查看不同取代基对饱和烷烃的影响。
核磁氢谱解析
氢谱是最常见的谱图。核磁共振氢 谱能提供重要的结构信息：化学位移， 耦合常数及峰的裂分情况，峰面积。 峰面积与氢的数目成正比，所以能定 量的反应氢核的信息。
1.影响氢谱化学位移的因素
1）诱导效应(对饱和烷烃)
与质子相连的碳原子上,如果接有电负性强的基团,则由于它们的吸电子诱导 效应,使质子周围的电子云密度减弱,使屏蔽作用减弱,质子共振吸收移向低场, 电负性越强,化学位移值越大.
芳环与芳杂环的化学位移偶合常数
下表中的芳杂环的化学位移请大家在Chemdraw上模拟.不同取代基对芳杂 环的共轭作用或诱导作用请大家参考前面的“不同取代对苯环影响的列表” 即可.后面还有相应的一些芳杂环化合物的氢谱：
重水交换
重水交换是在核磁管里加入1-2滴重水,摇匀,再做谱图会发现 活泼氢消失。
1) ROH; RNH2; R2NH; ArOH; ArSH; ArNH2; RSO3H; RCOOH;RNH2.HCl的活泼氢是比较容易交换;
2) RCOH; RCONH2; ArCONH2; RCONHR`; ArCONHAr; ArCONHR的活泼氢有时比较难交换,特别是醛氢,这时候在 加完重水后可以用电吹风加热一下,稍等片刻再进行检测，会 发现活泼氢明显减少或消失。但谱图会发现水峰信号增强.在 CDCl3中此时HDO峰会在4.8 ppm的位置。
5）介质因素 对于一个化合物而言在不同的氘代溶剂中有时所做出来的谱图有
很大的差别，这与溶剂分子和溶质分子的特性都有很大的关系。利用 这一特性，有时我们在看不清谱图的信息时不妨换一种溶剂来试一试.
PH值的大小有时对化合物的谱图会有一定的影响。比如同一化 合物特别是一些含氮的化合物在三氟醋酸体系分离得到的和硅胶板分 离等到的产物在谱图上会有很大的差别，此时若想证明两个是同一个 化合物（或经常有是盐酸盐和不是盐酸盐的化合物）可以混合做核磁。
2. 在有机化学中使苯环活化的邻, 对位定位基, 主要是有 p-π共轭作用. 这类有: -OH, -OR, -Βιβλιοθήκη BaiduH2, -NHR.
3. 第三类取代基是有机化学中使苯环钝化的间位定位基. 主要是纯在π-π共轭, 同时杂原子拉电子性, 使苯电子云密 度降低, 尤其是邻位.这类集团有: -CHO, -COR, -COOR, COOH, -CONHR, -NO2, -N=NR 等.
值得一提的是卤素与不饱和烷烃连接时同时有共轭 作用和诱导作用：
F的共轭作用大于诱导作用,所以邻位的氢谱和碳谱 都移向高场；
Cl的共轭作用和诱导作用相互抵消所以影响很小； Br到I共轭作用小于诱导作用所以相比较邻位氢明 显偏向低场。
记住三类取代基的概念
1. 使邻,间,对位氢的化学位移值影响不大的集团就是在 有机化学中使苯环弱活化和弱钝化的集团.这类集团有CH3, -CH2-,-CH(CH3)2, -CH=CHR, , -Cl, -Br.