核磁共振中氢谱的分析
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02081090
陈雷奇
—— 学习心得
什么是核磁共振？
（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy,简称NMR）
核磁共振源于能产生磁场的核自旋： 当旋转着的原子核放到外磁场中，根据量 子力学计算，其自旋量子数 I 有且只有 2I +1个取向，每个取向都可以用一个自旋磁 量子数m来表示。 而原子核的每个取向都 代表着核在该磁场中的一种能量状态：
• 积分曲线和峰面积
核磁共振谱中，共振峰下面的面积 与产生峰的质子数程正比。，因此峰面 积比即为不同类型质子数目的相对比值， 可以通过整个分子的质子数，及峰面积 的比例关系算出各组化学位移等价质子 的具体数目。核磁共振仪用电子积分仪 来测量峰的面积。
利用积分曲线求峰面积
来自百度文库
谱图的分析
用记录仪描绘下来，分子中各个氢核 在核磁共振谱上出现的吸收峰，图中峰的 相对位置反映出质子环境的差别，给出了 分子结构的极为详细的信息： • 1、信号数目：表明分子中有几种类型的
δ=
* 10 6（ppm）
• 自旋裂分和偶合常数
原子核之间的相互作用称为自旋— 自旋偶合，简称自旋偶合。因自旋偶合 而引起的谱线增多的现象称为自旋—自 旋裂分，简称自旋裂分。 产生的原因在于磁场的作用下，自 旋的质子会产生一个小的磁矩，通过成 键价电子的传递，对邻近的质子产生影 响。自旋若有两种取向，就分裂成两个 信号。
•
自旋偶合的量度称为自旋的偶合常 数，用 J 表示。J的大小表示了偶合作用 的强弱，左上方常标以数字，表示两个 偶合核之间相隔键的数目，右下方标以 其他的情报。 就其本质而言，偶合常数是质子自 旋裂分时的两个核磁共振能之差，它可 以通过共振吸收的位置差别来体现，在 图谱上就是裂分峰之间的距离。
•
裂分
E m = -μm H0 c o sθ
氢自旋核的两种取向
两种能量状态
让处于外磁场的自旋核接受一定频率 的电磁波辐射，而辐射的能量又恰好等于 高低两种不同取向的能量差时，质子就吸 收电磁辐射，从低能态跃迁到高能态而产 生共振现象，称为核磁共振（NMR）。 以吸收的能量的强度为纵坐标，以吸 收的频率为横坐标，用记录仪描绘下来， 分子中各个核在核磁共振谱上即出现吸收 峰，成为核磁共振谱图。
第一种影响因素
共振
氢谱分析的要素
• 化学位移
由于各种质子所处的化学环境不 同而在不同的共振磁场强度下显示吸 收峰，即化学位移。是表征在NMR谱 中各不同化学环境的质子共振峰相对 于某一标准物共振峰的距离，通常用δ 表示。
•
为了排除磁场强度不同而产生的影响， 通常采用化学位移频率相对于所用仪器的 频率的比值，因为数值很小，故乘以106 ， 这样δ值的单位为ppm。 υ — υTMS υ0
等性氢； • • • 电子环境；
2、信号位置：表明每种类型的质子所处的
近原子的环境有关情况。
3、信号强度：通过峰面积表明质子数； 4、信号裂分：表明一个质子相对于其他邻
步
骤
• 1、标识杂质峰 最常见的是溶剂峰，旋转边峰和13C边峰。 • 2、根据积分曲线计算各组峰的相应质子 数。 • 3、根据峰的化学位移确定它们的归属。 • 4、根据峰的形状和偶合常数确定基团之 间的相互关系。（N+1规律） • 5、采用重水交换法识别活泼氢。 • 6、综合各种分析，推断分子结构并对结 论进行核对。
陈雷奇
—— 学习心得
什么是核磁共振？
（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy,简称NMR）
核磁共振源于能产生磁场的核自旋： 当旋转着的原子核放到外磁场中，根据量 子力学计算，其自旋量子数 I 有且只有 2I +1个取向，每个取向都可以用一个自旋磁 量子数m来表示。 而原子核的每个取向都 代表着核在该磁场中的一种能量状态：
• 积分曲线和峰面积
核磁共振谱中，共振峰下面的面积 与产生峰的质子数程正比。，因此峰面 积比即为不同类型质子数目的相对比值， 可以通过整个分子的质子数，及峰面积 的比例关系算出各组化学位移等价质子 的具体数目。核磁共振仪用电子积分仪 来测量峰的面积。
利用积分曲线求峰面积
来自百度文库
谱图的分析
用记录仪描绘下来，分子中各个氢核 在核磁共振谱上出现的吸收峰，图中峰的 相对位置反映出质子环境的差别，给出了 分子结构的极为详细的信息： • 1、信号数目：表明分子中有几种类型的
δ=
* 10 6（ppm）
• 自旋裂分和偶合常数
原子核之间的相互作用称为自旋— 自旋偶合，简称自旋偶合。因自旋偶合 而引起的谱线增多的现象称为自旋—自 旋裂分，简称自旋裂分。 产生的原因在于磁场的作用下，自 旋的质子会产生一个小的磁矩，通过成 键价电子的传递，对邻近的质子产生影 响。自旋若有两种取向，就分裂成两个 信号。
•
自旋偶合的量度称为自旋的偶合常 数，用 J 表示。J的大小表示了偶合作用 的强弱，左上方常标以数字，表示两个 偶合核之间相隔键的数目，右下方标以 其他的情报。 就其本质而言，偶合常数是质子自 旋裂分时的两个核磁共振能之差，它可 以通过共振吸收的位置差别来体现，在 图谱上就是裂分峰之间的距离。
•
裂分
E m = -μm H0 c o sθ
氢自旋核的两种取向
两种能量状态
让处于外磁场的自旋核接受一定频率 的电磁波辐射，而辐射的能量又恰好等于 高低两种不同取向的能量差时，质子就吸 收电磁辐射，从低能态跃迁到高能态而产 生共振现象，称为核磁共振（NMR）。 以吸收的能量的强度为纵坐标，以吸 收的频率为横坐标，用记录仪描绘下来， 分子中各个核在核磁共振谱上即出现吸收 峰，成为核磁共振谱图。
第一种影响因素
共振
氢谱分析的要素
• 化学位移
由于各种质子所处的化学环境不 同而在不同的共振磁场强度下显示吸 收峰，即化学位移。是表征在NMR谱 中各不同化学环境的质子共振峰相对 于某一标准物共振峰的距离，通常用δ 表示。
•
为了排除磁场强度不同而产生的影响， 通常采用化学位移频率相对于所用仪器的 频率的比值，因为数值很小，故乘以106 ， 这样δ值的单位为ppm。 υ — υTMS υ0
等性氢； • • • 电子环境；
2、信号位置：表明每种类型的质子所处的
近原子的环境有关情况。
3、信号强度：通过峰面积表明质子数； 4、信号裂分：表明一个质子相对于其他邻
步
骤
• 1、标识杂质峰 最常见的是溶剂峰，旋转边峰和13C边峰。 • 2、根据积分曲线计算各组峰的相应质子 数。 • 3、根据峰的化学位移确定它们的归属。 • 4、根据峰的形状和偶合常数确定基团之 间的相互关系。（N+1规律） • 5、采用重水交换法识别活泼氢。 • 6、综合各种分析，推断分子结构并对结 论进行核对。