核磁共振氢谱的分析

O CH C C
C C CH
5.8～6.7 6.5～8.0 4.0～5.0
C CH O
6.0～8.1
CH C O 4.0～5.0
CH C N
3.7～5.0
C CH N
5.7～8.0
2-甲基-1-戊烯的氢谱
常用溶剂的特点
CDCl3：最常用的NMR溶剂。溶解性能好，峰形尖锐，价格便宜 ；峰位一般处于7.2ppm，但也会受到溶质的影响，使δ =7.0-7.4， 某些胺类使它移至 δ 7.55 。
氘代的苯、二甲基亚砜、丙酮：峰形不尖锐，常为组峰：丙酮-d6, 五重峰；二甲基亚砜-d6，堆峰或五重峰。二甲基亚砜溶解性特好 ，冬天使用易于结冻；丙酮不要用于可能与其反应的样品，如胺 类、醛类；苯可与某些分子形成“复合物”—有利有弊。
化合物中非球形对称的电子云，如π电子系统，对邻近质子会 附加一个各向异性的磁场，即这个附加磁场在某些区域与外磁 场B0的方向相反，使外磁场强度减弱，起抗磁性屏蔽作用，而 在另外一些区域与外磁场B0方向相同，对外磁场起增强作用， 产生顺磁性屏蔽的作用。 通常，抗磁性屏蔽作用简称为屏蔽作用，产生屏蔽作用的区域 用“ + ”表示，顺磁性屏蔽作用也称作去屏蔽作用，去屏蔽 作用的区域用“ -”表示。
HC HB HO HA
HC
HB HA OH
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HA = 3.92 ppm HB = 3.55 ppm HC = 0.88 ppm
17
HA = 4.68 ppm HB = 2.40 ppm HC = 0.88 ppm
(6)氢键的影响
-OH、-NH2等基团能形成氢键。一般的醇可形成分子间氢 键，β-二酮的烯醇式形成分子内氢键。
③三键的各向异性效应

核磁共振氢谱结构表征
核磁共振氢谱是通过测量氢原子核在强磁场中的能级跃迁而得到的，可以提供有关分子结构的信息。

在核磁共振氢谱中，不同分子中的氢原子核会产生不同的峰，每个峰对应一个能级跃迁。

氢谱结构表征包括以下几个方面：
1. 化学位移：氢原子核在磁场中所处的化学环境不同，会导致其共振频率发生变化，从而产生不同的化学位移。

化学位移可以用来确定不同官能团的存在，以及分子中不同氢原子核的化学环境。

2. 峰形及峰面积：峰形可以提供有关分子内部的旋转、振动等运动的信息。

不同的谱线形状可能反映了分子的不同亚结构。

峰面积可以用来计算不同种类氢原子核的数量比例。

3. 耦合常数：当一个氢原子核与周围的其它氢原子核发生相互作用时，会出现谱线的分裂现象，称为核磁共振耦合。

耦合常数可以提供有关氢原子核之间相互作用的信息，例如相邻原子核之间的键合情况、官能团的位置等。

4. 卫星峰：当某个氢原子核旁边有多个等效的邻近氢原子核时，可以观察到卫星峰。

卫星峰能提供有关分子中多个等效原子核之间的相互作用信息。

通过对核磁共振氢谱进行分析，可以确定分子的化学结构、官能团、立体构型等，为化学研究和结构鉴定提供了重要的工具。

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。
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。
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.
下面是我们比较常见的两种结构的互变异构.在有些化合物中只表现一种 构型.有些化合物中两种构型皆有，此时在核磁管里面加入浓盐酸1－2滴，会 发现变为单一的构型，这样的方法比升温要方便。

7
2
CH3CH2O
5
4
CH3 CH3CH2O
5
4
CH3
O
O
1
经验学习
2
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5.3 帮助分析图谱的一些辅助手段
• 5.3.4 溶剂效应 • 苯、吡啶等溶剂具有强的磁各向异性，
在样品溶液中加入少量此类溶剂，它们会 对样品分子的不同部位产生不同的屏蔽作 用。由此可以使样品的1HNMR谱发生较大 的变化，有时，可以使重叠的峰组分开。 • 例：下面的化合物的1HNMR谱:
• (4) 应该具有与大量的溶剂易于混溶的性质；
• (5) 应该尽可能是易于挥发的物质，以便于回收 样品。
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5.2 分析图谱时，经常碰到的一些问题
• 5.2.1.4 常用的标准物质 • TMS (四甲基硅) • DSS: (CH3)3SiCH2CH2CH2SO3Na
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5.2 分析图谱时，经常碰到的一些问题
DMSO-d6、CD3COCD3、CD3OD、C6D6、 C5D5N、CD3CN等。
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5.2 分析图谱时，经常碰到的一些问题
• 5.2.1.3 标准
• 内标准的选择条件：
• (1) 必须具有高度的化学惰性；
• (2) 必须是磁各向同性的，或者接近于磁各向同 性的；
• (3) 应该给出一个简单的、尖锐的和易于识别的 共振信号；
CH
• 其结果，原来的羟基峰消失，同时，与 羟基相连的次甲基峰左移1-2ppm。
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5.3 帮助分析图谱的一些辅助手段
• 如果羟基为酚羟基，则加三氟醋酸酐后， 羟基的邻、对位氢的峰也发生左移。
• 例:下面两个化合物的区别（应用三氟醋 酸酐确定羟基的位置）：