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氢核磁共振谱

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第五章 氢核磁共振谱 氢核磁共振谱 n 1H自然丰度高,研究最早,使用范围广 n 1H可以提供如下信息 u化学位移 u偶合裂分情况,可求偶合常数 u峰面积大小,可求各种氢的数目 定义:在照射频率确定时,同种核因在分子中的化学 环境不同而在不同共振磁场强度下显示吸收峰的现象 称为化学位移。因此一个质子的化学位移是由其周围 的电子环境决定的。 一、化学位移 化学位移的由来 —— 屏蔽 效应 化学位移是由核外电子 的屏蔽效应引起的。 核外电子对H核产生屏蔽效应。显然,核外电子 云密度越大,屏蔽效应越强,要发生共振吸收就势必 增加外加磁场强度,共振信号将移向高场区;反之, 共振信号将移向低场区。 因此,H核磁共振的条件是: 屏蔽效应 化学位移的表示方法 化学位移的差别约为百万分之十,精确测量十分 困难,现采用相对数值。以四甲基硅(TMS)为标准 物质,规定:它的化学位移为零,然后,根据其它吸 收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。 零点 -1-2-31234566789  TMS 低场高场 固定照射频率 固定磁场强度 影响化学位移的因素 凡影响电子云密度的 因素都将影响化学位移。 其中影响最大的是:诱导 效应和各向异性效应。 电子云密度增加 低场高场 共振频率 低频 高频 化学位移δ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ppm 1.电负性—取代基的诱 导效应 与质子相连元素的电 负性越强,吸电子作用越强 ,价电子偏离质子,屏蔽作 用减弱,信号峰在低场出现 。 -CH3 ,  =1.6~2.0,高场 ; -CH2I,  =3.0 ~ 3.5, -O-H, -C-H,  大  小 低场 高场 电负性对化学位移的影响 7.26 2. 取代基的共轭效应 取代基的共轭效应若表现为推电子作用,则使与 其相邻的氢核化学位移值减小;若表现为吸电子 作用,则增加。 在具有多重键或共轭多重键的分子体系中,由于 π电子的转移导致某些基团电子云密度和屏蔽作 用的改变,这种影响称为共轭效应。 3、碳原子的杂化状态 :芳环氢烯氢炔氢烷烃中的氢 与氢相连的碳原子有三种成键方式,其碳杂化 轨道电负性:SPSP2SP3 实际上炔氢的化学位移值较烯氢小,原因是双键 磁各向异性效应的作用较杂化方式的影响大。烯 氢的化学位移值较芳烃小是由于芳烃的磁各向异 性效应更大。综合上述因素各类化合物中氢的化 学位移有以下次序: 4、磁各向异性效应 化合物中若存在某些键(或基团),如双键、 叁键、芳环等时,这些键的环电子流在外磁场 作用下会产生一个感应磁场。这个感应磁场在 空间的分布是不均匀的,其磁场方向在有些区 域和外磁场方向相同(造成去屏蔽),有些区 域和外磁场方向不同(造成屏蔽)。由这些键 (或基团)在外磁场作用下造成的空间诱导磁 场的不均匀性称为磁各向异性。磁各向异性的 作用力随着距离的增加而减小。 苯环上的6个电子产生较 强的诱导磁场,质子位于其磁 力线上,与外磁场方向一致, 去屏蔽。 苯环 的各向异性 双键的各向异性 价电子产生诱导磁 场,质子位于其磁力线 上,与外磁场方向一致 ,去屏蔽。 醛基中的氢也位于去屏 蔽区,同时受羰基的吸 电子诱导作用影响,化 学位移达到9.7 环电子流产生的感应磁场 方向与键轴平行,在内部 与外磁场方向相反,在外 部与外磁场方向相同。屏 蔽。 三键的各向异性 单键的各向异性 碳碳单键的  电子云在外磁场作用下也会产生感 应磁场,但其作用比  电子云产生的作用要小得 多 环己烷中平伏键处在去屏蔽区,直立键处在屏蔽区。常 温可以随便翻转,产生一个吸收峰。 低温时,平伏键的化学位移为1.60,直立键的化学位移 为1.21 饱和三元环的各向异性 三元环的环电子流所产生的感应磁场,在环平 面的上下方构成屏蔽区。三元环上的氢位于屏 蔽区,其共振信号明显向高场移动(化学位移 减小)。 5.氢键效应 形成氢键后1H核屏蔽作用减少,氢键属于去屏蔽效应。 不同浓度无水乙醇的1HNMR(溶剂CDCl3) 溶剂效应 同一样品采用不同溶剂,其质子化学位移发生变 化的现象称为溶剂效应。 氘代氯仿(CDCl3 )是NMR实验中使用最普遍的 溶剂,标准谱图如果没有特殊标明,一般均使用 此溶剂。 在测试灵敏度允许的前提下,一般均使用稀溶液 ,以减小溶质间的相互作用。 除非必要,尽量不使用具有多重键的溶剂,如苯 、丙酮、二甲亚砜等。 二、各类有机化合物的化学位移 ①饱和烃 -CH3: CH3=0.81.2ppm -CH2: CH2 =1.01.5ppm -CH: CH= 1.2  1.8ppm H=3.2~4.0ppm H=2.2~3.2ppm H=1.8ppm H=2.1ppm H=2~3ppm ②烯烃 烯烃双键碳上的氢其化学位移值位于5.08.0之间。 一些化合物中烯氢的化学位移值如下: 端烯质子:H=4.8~6.0ppm 内烯质子:H=5.1~5.7ppm 与烯基,芳基共轭:H=4~7ppm ③炔烃 炔烃中叁键碳上的氢其化学位移值位于1.83.0 之间。 ④醛基氢 醛基氢的化学位移值位于9.010.0之间 芳烃质子:H=6.5~8.0ppm 供电子基团取代-OR,-NR2 时:H=6.5~7.0ppm 吸电子基团取代-COCH3,-CN,-NO2 时:H=7.2~8.0ppm ⑤芳香烃 供电子基团取代 吸电子基团取代 -COOH:H=10~13.5ppm -OH: (醇)H=0.5~4.0ppm (酚)H=4~7.5ppm -NH2:(脂肪)H=0.4~3.5ppm (芳香)H=3.0~5.0ppm (酰胺)H=5.0~9.0ppm ⑥活泼氢 二、偶合 磁核之间会发生自旋- 自旋偶合,以期共振信号的 裂分 峰裂分数:n+1 规律; 相邻碳原子上的质子数; 强度符合二项式的展开 式系数; 峰面积与同类质子数 成正比,仅能确定各类质 子之间的相对比例。 峰裂分数 峰裂分数 1:1 1:3:3:1 1:1 1:2:1 峰裂分数 1H核与n个不等价1H核相邻时,裂分峰数: (n+1)( m +1)……个; (nb+1)(nc+1)(nd+1)=2×2 × 2=8 Ha裂分为8重峰 1:3:3:11:2:1 1:1 1:6:15:20:15:6:1 峰裂分数 Ha裂分为多少重峰? 01234 Jca Jba Jca Jba Ha裂分峰:(3+1)(2+1)=12 实际Ha裂分峰:(5+1)=6 强度比近似为:1:5:10:10:5:1 1、氢与氢之间的偶合 1) 同碳偶合常数2J 两个氢与同一个碳相连,它们之间的偶合称为 同碳偶合,偶合常数用2J表示,2J值为负。同 碳上的二个氢核当它们的化学位移值相等时, 相互之间存在偶合作用,但不发生峰的裂分, 所以甲基通常表观为单峰。当同碳上的二个氢 核化学移值不等时,就表现出偶合裂分。 2J的影响因素 (1) 键角 随着键角的增大,2J值向正方向变化,乙烯 的2J变成正的2.5 同碳氢氢间的键角 10928 114 120 2J(Hz) -12.4 -4.5 2.5 (2)取代基电子效应的影响 当同碳上连有吸电子取代基时,2J的数值往正的 方向变化;反之,当取代基为推电子取代基时, 2J的数值往负的方向变化。邻位π 键常使饱和碳 的2J向负的方向变化。 化合物 CH4 CH3OH CH3F 2J -12.4 -10.8 -9.7 (3)环大小的影响 环丁烷、环戊烷、环已烷衍生物的2J位于-12.0 -16.0之间,但环丙烷衍生物的2J却增大到-0.5 -9.9之间。 2)邻碳氢氢偶合常数3J 一般情况下,邻碳二氢的δ 值不同,所以谱图 中总能见到引起的峰的裂分。 3J的影响因素 二面角  : 3J与二面角有关可用Karplus公式表 示: 3J = J 0cos 2 + C ( = 090) 3J = J 180cos 2 + C ( = 90180) (2)取代基也影响3J的数值,随着取代基 电负性的增加3J的数值下降。 此外,键长、键角对3J也有影响 3)远程偶合 远程偶合是指跨越四根键及更远的偶合。特点: (1)饱和体系的J值随偶合跨越键数的增加而迅 速下降,只有当两个磁核由于分子的结构特性被 固定成M型或W型时,可观察到这种远程偶合, 它的J值一般小于2Hz,这种偶合称为W效应。 非M型 4Jab = 0 M型 4Jab = 7Hz (2)不饱和体系:由于π电子传递偶合的能力较 强,因而 其远程偶合的J值较大,主要有烯丙基 型(H-C=C-C-H)和高烯丙基型(H-C-C=C-C-H) 偶合,以及含聚积不饱和键体系表现的偶合。炔 烃的远程偶合延伸的键数最多可达七个键。 (3)苯环中所有的氢都可以发生偶合,所以苯环 氢的裂分比较复杂。 2、氢与其他核之间的偶合 n氢与自旋量子数不为零的磁核也可以发生偶合 ,称为异核偶合。 n氢与13C、19F、31P都存在偶合。 3、自旋偶合体系 1)化学等价 若分子中有一组核,它们的化学环境相同,因此其化学 位移严格相同,则这一组核是化学等价的核。 (1)分子中存在对称轴 分子中的两个质子通过二次对称轴操作可互换, 则它们的化学位移相等 对甲氧基苯甲酸 (2) 分子中存在对称面 分子中的二个质子如果通过对称面操作可互换 ,这二个质子称为对映质子。 对映质子用非手性溶剂测定时是化学等价的, 但在手性溶剂条件下测定是化学不等价的 . (3) 连在同核上的氢核 A、甲基上的三个氢是完全等价的。 B、固定环上CH2的两个氢不是化学等价的。 C、单键不能快速旋转时,同碳原子上两个相同 基团不是化学等价的。 D、与手性碳和前手性碳相连的CH2的两个氢,是化 学不等价的。 R H2 C C R1 R2 R3 2 CHC H CH 3 CH2R 分子中相同种类的核(或相同基团),不仅化学等价, 而且还以相同的偶合常数与分子中其它的核相偶合,只表现 一个偶合常数,这类核称为磁等同的核。 磁等同例子: 三个H核 化学等同 磁等同 二个H核化学 等同,磁等同 二个F核化学等 同,磁等同 六个H核 化学等同 磁等同 磁等同 两核(或基团)磁等同条件 ①化学等价,化学不等价的核一定是磁不等价的 。而 化学等价不一定是磁等价的。 ②对组外任一个核具有相同的偶合常数(数值和键数 ) Ha,Hb化学等价,磁不等同。 J Ha Fa≠J Hb Fa Fa,Fb化学等价,磁不等同。 磁不同等例子: 自旋系统 自旋的磁核之间彼此存在着偶合关系,这就构成 了一个自旋偶合系统。系统内部的核互相偶合但 不与系统外的任何核相偶合。同时也不要求系统 内的一个核必须和除它以外的所有核偶合。 定义: 命名原则: (1)磁全同的核用大写英文字母表示:A、A2、A3 ······, 下标表示磁全同的核的个数。 (2)化学位移不同的核,用不同的英文字母表示。当相互 偶合的核之间的化学位移相差较大时(△ / J 6 )用英文 字母相距比较远的字母表示,如AM、 AM2等; 如果相互 偶合的核之间的化学位移相差较小时(△ / J 6 )用英文 字母相距比较近的字母表示,如AB、 ABC等. (3)化学位移相同,但磁不等价的核,在字母上角加 “’”加以区别 。如对硝基苯乙醚中苯环偶合系统可命名为 AA’BB’ 常见的自旋偶合系统 常见的自旋偶合系统有AM、AMX、A2M、 A2M2、A3M2、AB、ABX、AB2、ABC、 AA’BB’等。 三、一级谱及其解析 自旋偶合系统中化学等价的磁核都属于磁等价,并 且相互偶合的磁核的化学位移差 △(用Hz表示) 与偶合常数J之比大于6时,得到的谱图称为一级谱 。 一级谱有以下特点: 1. 一组磁等价磁核AL与n个自旋量子数为I的磁等价 磁核Mn偶合,分裂峰的数目可用(2nI+1)规律来 描述。 2. 一组磁等价磁核AL分别与n个和m个磁等价磁核 Mn和Xm(假设I都等于1/2)偶合,则其共振信号峰 会发生 (n+1)(m+1)重裂分。 3. 一组磁核AL与n个自旋量子数为I = 1/2的磁核 偶合时各裂分峰的强度之比等于二项式 (a + b)n 展开式的系数之比。 4. 磁核AL裂分峰的中点即是A的化学位移值 A。 5. 磁核的个数可用裂分峰面积的积分来表示。 6. 磁核A与磁核M偶合,则偶合常数JAM = JMA . 7. 磁等价磁核之间有偶合存在,但这种偶合不造 成峰的裂分,故孤立的甲基表现为单峰 .(dongang) 一级谱中常见的偶合系统有AM、AMX、A2M、 A2M2、A3M、A3M2等。 1.AM系统 峰的裂分符合n+1规则,A和M各有两组峰,每对 峰的裂距为JAM,四条谱线高度相等,各核的化 学位移位于相应两谱线的中心。AM系统比较少 见,属于此系统的例子如: 2.A3M2系统 丁酮中的乙基形成了一个A3M2系统,A3( 1.06) 和M2( 2.46)分别受M2、A3的影响发生三重和四 重裂分,生成一个三重峰和一个四重峰 3.A6M系统 异丁醛中的异丙基形成了一个A6M系统,A6( 1.13) 和M( 2.43)分别受M、A6的影响发生二重和七重裂 分,生成一个二重峰和一个七重峰 (CH3)2CHCHO 4.AMX系统 按(n+1)(m+1)规则计算,每个质子被另 外两个磁不等价的质子偶合裂分为四重峰, 且四重峰强度相等。 四、高级谱及其解析 如果自旋偶合系统中化学等价的磁核磁不等价, 相互偶合的磁核间其 △ / J  6 时,偶合裂分不 再符合一级规律,裂分峰变得相当复杂,这种偶 合谱一般称为高级谱,产生高级谱的自旋偶合系 统常用同组字母表示。 产生高级谱的典型偶合系统 : AB系统、 ABX系统 、AB2系统 、ABC系统、 AA’BB’系统 AB系统 当AX系统的化学位移差逐渐变小时,就演 变为AB系统 Δ/J = 10 AM Δ/J = 3 AB Δ/J = 0.8 AB Δ/J = 0 A2 ABX系统 在AMX系统中,若M核的化学位移向A靠近,即构 成ABX系统 。谱线分裂情况与AMX系统相似,但 裂分比较复杂,典型的ABX系统应有14条谱线,第 一组8个峰代表AB部分,第二组6个峰代X部分。 AB2系统 AB2系统中两组核干扰较强,谱线比较复杂,最多 可看到9条谱线。其中1~4为A组,5~9为B组。第9 条强度较弱,往往观察不到。 典型的AB2系统 (a) a  b (b) a  b ABC系统 ABC系统是更为复杂系统,最多可出现15条谱 线,如1,2,4-三氯苯。 AA’BB’系统 自旋偶合系统中如果两个质子化学等价但磁不 等价,则用相同字母的右上角加“’”以示区别 。对称二取代苯就属于该系统,AA’BB’谱图的 特征是左右对称。对甲氧基苯甲酸就属于 AA’BB’系统,它的1HNMR见P120图5.3,峰的 形状与AB系统类似。 一、谱图中化合物的结构信息 (1)峰的数目:标志分子中磁不等性质子的种类,多少种; (2)峰的强度(面积):每类质子的数目(相对),多少个; (3)峰的位移( ):每类质子所处的化学环境,化合物中位置 ; (4)峰的裂分数:相邻碳原子上质子数; (5)偶合常数(J):确定化合物构型。 不足之处: 仅能确定质子(氢谱) 。 二、简化谱图的方法 1. 采用高场强仪器 60MHz 100MHz 220MHz 区分△v和J 将高级谱转化成一级谱 提高仪器的灵敏度 2. 去偶法(双照射) 第二射频场υ2 υ2Xn(共振) AmXn系统消除了Xn对的Am偶合 照射 Ha 照射 Hb 分子内有两个邻近的质子时(两个 核之间空间上较近,不一定有偶合) ,照射其中一个质子会使另一个质子 的信号强度增强,这种现象称为核的 overhauser 效应,简称NOE。 3. NOE(核的overhauser效应) n与O、N、S相连的氢是活泼氢,在溶液中它们可 以进行不断的交换。如果样品分子中含有这样的 基团,在作完谱图后滴加几滴重水,振荡,然后 重新作图,此时活泼氢已被氘取代,相应的谱峰 消失,由此可以确定活泼氢的存在。 n同时出现了HOD中氢的峰(4.5-5.0) 4. 重氢交换 5. 位移试剂 (shift reagents) 位移试剂:能够使样品的化学位移引起较大的移动的一 种试剂。 常用:Eu(DPM)3 [三—(2,2,6,6—四甲基)庚二酮—3,5]铕 苯甲醇 五、 谱图解析 图谱提供的信息 一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息 1. 由吸收峰的组数,可以判断有几种不同类型的H 核; 2. 由峰的强度(峰面积或积分曲线高度),可以判 断各类H的相对数目; 3.由峰的裂分数目,可以判断相邻H核的数目; 4. 由峰的化学位移(δ值),可以判断各类型H所 处的化学环境; 5. 由裂分峰的外形或偶合常数,可以判断哪种类型 H是相邻的。 解析步骤 1.识别干扰峰及活泼氢峰 2.计算不饱和度 3.确定谱图中各峰组对应的氢原子的数目,对氢 进行分配 4.对分子对称性的考虑 5.对每个峰组的 δ、J 都进行分析 6.组合可能的结构式,参考 IR,UV,MS和其它 数据推断结构 7.对推出的结构进行指认 谱图解析 解析各基团 首 先解析: 再解析: ( 低场信号 ) 最后解析:芳烃质子和其它质子 活泼氢D2O交换,解析消失的信号 特征质子的化学位移值 102345678910111213 C3CH C2CH2 C-CH3 环烷烃 0.2—1.5 CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3 1.7—3 CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2 2—4.7 0.5(1)—5.5 6—8.5 10.5—12 CHCl3 (7.27) 4.6—5.9 9—10 OH NH2 NH CR2=CH-R RCOOH RCHO 常用溶剂的质子 的化学位移值 D 12 10 8 6 4 2 0 6个质子处于完全相同的化学环境,单峰。 没有直接与吸电子基团(或元素)相连,在高场出现 。 谱图解析(1) 谱图解析( 2 ) 质子a与质子b 所处的化学环境不 同,两个单峰。 单峰:没有相邻 碳原子(或相邻 碳原子无质子) 质子b直接与吸电子元素相连,产生去屏蔽效应,峰在低 场(相对与质子a )出现。 质子a也受其影响,峰也向低场位移。 谱图解析( 3 ) 裂分与位移 谱图解析( 4 ) 根据吸收峰的数目确定质子种类; 根据积分曲线确定各类质子数。 解析实例 1.分子式为C3H60的某化合物的核磁共振谱如下,试 确定其结构。 谱图上只有一个单峰,说明分子中所有氢核的化学 环境完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。 3. 某化合物的分子式为C3H7Cl,其NMR谱图如下图 所示: 试推断该化合物的结构。 (1) 有三组吸收峰,说明有三种不同类型的 H 核; (2) 该化合物有七个氢,有积分曲线的阶高可知a 、b、c各组吸收峰的质子数分别为3、2、2; (3) 由化学位移值可知:Ha 的共振信号在高场区 ,其屏蔽效应最大,该氢核离Cl原子最远;而 Hc 的 屏蔽效应最小,该氢核离Cl原子最近。 结论:该化合物的结构应为: 解: 由分子式可知,该化合物是一个饱和化合物; 由谱图可知: 4 C3H6O2 IR 3000cm-1 1700cm-1 =1 NMR 11.3 (单峰 1H) 2.3 (四重峰 2H) 1.2 (三重峰 3H) 5 C7H8O IR 3300,3010,1500,1600,730,690cm-1 =4 NMR 7.2 (多重峰 5H) 4.5 (单峰 2H) 3.7 (宽峰 1H) CH3CH2COOH C6H5-CH2-OH 6. 一个化合物的分子式为 C10H12O2 , 其NMR谱图 如下图所示,试推断该化合物的结构。 解:1)已知其分子式为C10H12O2。 2)计算不饱和度:Ω=5。 可能有苯环存在,从图谱上也可以看到δ 7.25ppm 处有芳氢信号。此外,还应有一个双键或环。 3)根据积分曲线算出各峰的相对质子数。 积分曲线总高度=26+9+9+15=59(格) 据分子式有12个氢,故每个氢平均约 5(格)。按 每组峰积分曲线高度分配如下: a=26/5≈5个质子,b≈2个质子,c≈2个质子, d≈3个质子 4)从3)中可知,各峰知子数之和正好与分子式中氢 原子数目符合,所以分子无对称性。 5)解析特征性较强的峰: ① a 峰为单峰,是苯环单取代信号,可能是苯环与 烷基碳相连。因为:ⅰ.化学位移在芳氢范围之内, δ 7.2~7.5 ppm;ⅱ.不饱和度为5,说明有芳环存在的可 能性;ⅲ.有5个质子;ⅳ单峰说明与苯环相连的基团 是非吸电子或非推电子的,即与烷基碳相连才显示为 一个单峰。 ②d 峰是单峰,推断为甲基信号;很可能是CH3- CO-。 因为:ⅰ.单峰,并有3个质子;ⅱ.化学位 移在 δ 2.0~2.6Ppm范围内;ⅲ.分子式含氧,不会 是 CH3-O-基,因为其δ 3.0~3.8 ppm 之间。 6)解析低场信号:无大于8 ppm 的信号。 7)重水交换无变化,证明氧原子上无质子相连, 即不存在 OH 型质子。 8)已解析出有 C6H5-和CH3-CO-,还剩下 C2H4O的归属未找到。从 b组峰和 c 组峰的峰形看 ,两个亚甲基 应相连,即- CH2-CH2-。一端与 苯相连,一端与氧相连。 9)写出结构单元, 并合理组合为: 10)指认: ① 不同化学环境的质子数或质子组数等于共振峰个数或 组数;图上有4组共振峰,结构中也有4个质子组; ②各类质子数之比应等于相应的积分曲线高 度比:a : b : c : d=26:9:9:15=5:2:2:3; ③质子之间偶合裂分服从(n+1)规律;④由化学位 移来考察四类质子均在其常见化学位移范围内。 7. 一个化合物的分子式为 C10H12O , 其NMR谱图 如下图所示,试推断该化合物的结构。 解:分子式C10H12O,Ω=5,化合物可能含有苯基, C=C 或 C=O双键; 1H NMR 谱无明显干扰峰;由低场至高场,积分简比为4:2: 3:3,其数字之和与分子式中氢原子数目一致,故积分比等于 质子数目之比。 δ6.5~7.5 的多重峰对称性强,可知含有 X-C6H5-Y (对位 或邻位取代)结构;其中2H的δ<7ppm,表明苯环与推电子基 (-OR)相连。3.75ppm(s,3H)为CH3O的特征峰;1.83(d,3H) 为CH3-CH=;δ5.5~6.5(m,2H)为双取代烯氢(C=CH2或 HC=CH)的四重峰,其中一个氢又与CH3邻位偶合,排除 =CH2基团的存在,可知化合物应存在:-CH=CH-CH3基。 化合物的结构为: 8. 一个化合物的分子式为 C12H17O2N , 其NMR谱图 如下图所示,试推断该化合物的结构。 解:从分子式计算该化合物的不饱和度为: Ω=5 , 可以考虑该化合物含有一个苯环或一个吡啶环。 从积分曲线可知各种氢原子数之比为 1:1:1:1:2 :8:3, 其数值之和正好与分子式中氢原子数目符合。 由氢谱中各峰组所对应的氢原子数目及峰形知分子无对 称性。 δ 7.55~9.55 ppm 范围,超过苯环的 δ 值,从它们裂 分情况看, 存在两个较大的偶合常数,因此可知,分子 内存在着吡啶环,由5个不饱和度知分子还应有一个双 键或一个脂肪环。 Ⅰ峰组为单峰,说明它无邻碳氢;其 δ 值较高,说明该氢处于 吡啶环 N 原子和 β 位的去屏蔽 取代基团之间。 Ⅱ峰组的峰形为 d×d,3J 和 4J 较小 ,其 δ 值较高,因此可推 断出它为吡啶环 N 原子另一 侧 的 α-氢。 Ⅲ组峰的峰形为 d×t,d反映出一个较大的 3J,从三重峰看出 产生 4J 偶合的是两个氢。 Ⅳ组峰为 d×d,对应两个3J。 综合以上分析,有结构单元: Ⅴ组峰对应两个氢(积分曲线),即 CH2。它表现为三重峰, 说明相邻于CH2。从其化学位移约为 4.4 ppm 可知它连接强电负 性的杂原子。该化合物中的杂原子为 O 和 N ,N 已推断在吡啶环 上,故 CH2 的另一侧应与 O 相连。 若 CH2 只连接 O , δ 值不可 能高达 4.4 ppm ,因此该 CH2 应与 -CO-O-相连。 Ⅵ组峰 δ =1.2~2.1 ppm,显示出典型的长、直链 CH2 峰形 。 Ⅶ组峰 相应 3 个氢,应是端甲基。 综合上述分析,其结构式为: 9 5 2 2 3 化合物 C10H12O2 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 9 δ 5.30 δ 3.38δ 1.37 C7H16O3,推断其结构 6 1 11 化合物 C10H12O2,推断结构 δ7.3 δ 5.21 δ1.2 δ2.3 5H 2H 2H 3H 12 化合物 C8H8O2,推断其结构 987654310 13 化合物C3H7NO,推断其结构 CH3CH2CONH2 14 化合物C5H12O2,推断其结构 15 化合物C6H12O2,推断其结构 16 化合物C10H13Cl,推断其结构 综合图谱解析 17 C6H12O 18 C8H14O4
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本文标题:氢核磁共振谱
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