第三章 核磁共振氢谱 习题
一、判断题
[1] 核磁共振波谱法与红外吸收光谱法一样，都是基于吸收电磁辐射的分析法。
[2] 质量数为奇数，核电荷数为偶数的原子核，其自旋量子数为零。
[3] 自旋量子数I=1的原子核在静磁场中，相对于外磁场，可能有两种取向。
[4] 氢质子子在二甲基亚砜中的化学位移比在氯仿中要小。
[5] 核磁共振波谱仪的磁场越强，其分辨率越高。
[6] 核磁共振波谱中对于OCH3、CCH3和NCH3，NCH3的质子的化学位移最大。
[7] 在核磁共振波谱中，耦合质子的谱线裂分数目取决于临近氢核的个数。
[8] 化合物CH3CH
2OCH(CH
3)
2的1H NMR中，各质子信号的面积比为9:2:1。
[9] 核磁共振波谱中出现的多重峰是由于临近核的核自旋相互作用。
[10] 化合物Cl2CH—CH
2Cl的核磁共振波谱中，H的精细结构为三重峰。
[11] 苯环和双键氢质子的共振频率出现在低场是由于π电子的磁各向异性效应。
[12] 氢键对质子的化学位移影响较大，所以活泼的氢的化学位移在一定范围内变化。
[13] 不同的原子核核产生共振条件不同，发生共振所必须的磁场强度B0和射频频率υ不同。
[14] (CH3)
4Si分子中1H核共振频率处于高场，比所有有机化合物中的1H核都高。
[15] 羟基的化学位移随氢键的强度变化而移动，氢键越强，化学位移值就越小。
二、选择题（单项选择）
[1] 氢谱主要通过信号特征提供分子结构信息，以下选项中不是信号特征的是（ ）。
A. 峰的位置 B. 峰的裂分 C. 峰高 D. 积分线高度
[2] 以下关于“核自旋弛豫”的标书中，错误的是（ ）。
A. 没有弛豫，就不会产生核磁共振 B. 谱线宽度与弛豫时间成反比
C. 通过弛豫，维持高能态核的微弱多数 D. 弛豫分为纵向弛豫和横向弛豫
[3] 具有以下自旋量子数的原子核中，目前研究最多用途最广的是（ ）。
82 Univ. Chem. 2019, 34 (1), 82−88
收稿：2018-06-08；录用：2018-06-29；网络发表：2018-07-11 *通讯作者，Email: baiyinjuan@ 基金资助：陕西省精品资源共享课程；西北大学本科教育质量提升计划项目(JX17111) •师生笔谈• doi: 10.3866/PKU.DXHX201806008
活泼氢的核磁共振氢谱
杨婕，张世平，孙伟，白银娟*
西北大学化学与材料科学学院，合成与天然功能分子化学教育部重点实验室，西安 710127
摘要：核磁共振氢谱是有机化合物结构表征中最常使用的波谱方法之一，提供了有机化合物质子的化学位移、积分
面积和耦合裂分等信息。常见的活泼氢是与氧、氮和硫共价相连的氢原子，存在着快速交换机制，与碳上的氢有显
著的差异。在不同条件下活泼氢化学位移不固定、峰形多变并且耦合裂分情况复杂。本文探讨了如何通过核磁共振
氢谱解析活泼氢，培养学生对谱图进行观察、分析以及结构推导的能力。
关键词：核磁共振氢谱；活泼氢；
中图分类号：G64；O656
Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy of Active
Hydrogen
YANG Jie, ZHANG Shiping, SUN Wei, BAI Yinjuan *
Key Laboratory of Synthetic and Natural Functional Molecule Chemistry of Ministry of Education, College of Chemistry and Materials Science, Northwest University, Xi’an 710127, P. R. China. Abstract: Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy is one of the most commonly used spectral methods for the characterization of organic compounds. It provides proton information on chemical shifts, integral areas, and coupling splits of organic compounds. The common active hydrogen is a hydrogen atom covalently linked to oxygen, nitrogen, or sulfur. There is rapid active proton exchange which makes significant difference from other carbon-linked hydrogen. Under different conditions, the chemical shift of active hydrogen is not fixed, the peak shape is variable and the coupling split is complicated. In order to cultivate students' practical ability on observing, analyzing and structure characterizing, active hydrogen identification by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy was discussed in the article. Key Words: Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy; Active hydrogen
第三章 核磁共振氢谱 习题
一、判断题
[1] 核磁共振波谱法与红外吸收光谱法一样，都是基于吸收电磁辐射的分析法。
[2] 质量数为奇数，核电荷数为偶数的原子核，其自旋量子数为零。
[3] 自旋量子数I=1的原子核在静磁场中，相对于外磁场，可能有两种取向。
[4] 氢质子子在二甲基亚砜中的化学位移比在氯仿中要小。
[5] 核磁共振波谱仪的磁场越强，其分辨率越高。
[6] 核磁共振波谱中对于OCH3、CCH3和NCH3，NCH3的质子的化学位移最大。
[7] 在核磁共振波谱中，耦合质子的谱线裂分数目取决于临近氢核的个数。
[8] 化合物CH3CH2OCH(CH3)2的1H NMR中，各质子信号的面积比为9:2:1。
[9] 核磁共振波谱中出现的多重峰是由于临近核的核自旋相互作用。
[10] 化合物Cl2CH—CH2Cl的核磁共振波谱中，H的精细结构为三重峰。
[11] 苯环和双键氢质子的共振频率出现在低场是由于π电子的磁各向异性效应。
[12] 氢键对质子的化学位移影响较大，所以活泼的氢的化学位移在一定范围内变化。
[13] 不同的原子核核产生共振条件不同，发生共振所必须的磁场强度B0和射频频率υ不同。
[14] (CH3)4Si分子中1H核共振频率处于高场，比所有有机化合物中的1H核都高。
[15] 羟基的化学位移随氢键的强度变化而移动，氢键越强，化学位移值就越小。
二、选择题（单项选择）
[1] 氢谱主要通过信号特征提供分子结构信息，以下选项中不是信号特征的是（ ）。
A. 峰的位置 B. 峰的裂分 C. 峰高 D. 积分线高度
[2] 以下关于“核自旋弛豫”的标书中，错误的是（ ）。
A. 没有弛豫，就不会产生核磁共振 B. 谱线宽度与弛豫时间成反比
C. 通过弛豫，维持高能态核的微弱多数 D. 弛豫分为纵向弛豫和横向弛豫
[3] 具有以下自旋量子数的原子核中，目前研究最多用途最广的是（ ）。
核磁共振谱
在有机化学结构的测定中，核磁共振（NMR）谱有着广泛的应用。核磁共振谱是由具有磁距的原子核，受辐射而发生跃迁所形成的吸收光谱。在有机化学中，研究的最多，应用最广的是氢原子核（即质子）的核磁共振谱。这种核磁共振谱又叫做质子磁共振（PMR）谱。
质子像电子一样，可以自旋而产生磁距。在磁场中，质子自旋所产生的磁距可以有两种取向，或者与磁场方向一致（↑），或者相反（↓）。
质子磁距的两种取向相当于两个能级。磁距的方向与外界磁场方向相同的质子的能量较低，不相同的则能量较高。用电磁波照射磁场中的质子，当电磁波的能量等于两个能级的能量差时，处于低能级的质子就能吸收能量，跃迁到高能级（辐射能吸收的量子化）。这种现象叫做核磁共振。（与电子的跃迁相似）
用来测定核磁共振的仪器叫做核磁共振仪。理论上讲，可以把物质放在恒定的磁场中，由逐渐改变辐射频率来进行测定。当辐射频率恰好等于能级差时，即可发生共振吸收。此时核磁共振仪就能接收到信号。
但实际上，因磁感应强度与能引起核磁共振的辐射频率具有一定的比例关系，为了操作方便，采用的是保持辐射频率不变，而逐渐改变磁感应强度的方法。当磁场达到一定强度时，即可发生共振吸收。核磁共振仪收到信号时，就以吸收能量的强度为纵坐标，磁感应强度为横坐标绘出一个吸收峰。由此得到波谱图，就是核磁共振谱。 质子的能级差时一定的，因此有机分子中的所有质子，似乎都应该在同一磁感应强度下吸收能量。这样，在核磁共振图谱中，就应该只有一个吸收峰。但有机化合物分子中的质子，其周围都是有电子的。在外加磁场的作用下，电子的运动能产生感应磁场。因此质子所感应的磁感应强度，并非就是外加磁场的磁感应强度。一般来说，质子周围的电子使质子所感应到的磁感应强度要比外加磁感应强度弱些。也就是说，电子对外加磁场有屏蔽作用。屏蔽作用的大小与质子周围电子云密度的高低有关。电子云密度越高，屏蔽作用越大，该质子的信号就要在越高的磁感应强度下才能获得。有机分子中与不同基团相连接的H的周围的电子云的密度不一样，因此它们的信号就分别在谱图的不同位置上出现。质子信号上的这种差异叫做化学位移。
