核磁共振4

δ 3.87 CH3峰，向低场位移,与电负性基团相连 正确结构：
O C H
H3CO
三、联合谱图解析
（1）C6H12O
1700cm-1, C=0, 醛,酮
<3000 cm-1, -C-H u=1
两种质子 1：3或3：9 -CH3 ：-C(CH3)3 无裂分，无相邻质子
谱图解析 （2）C8H14O4
12、某含N、Cl化合物A，分子式为 C8H9ClO2N2，不溶于稀盐酸，能与 酰氯反应，与苯磺酰氯反应生成一个碱不溶的沉淀物。A甚至于在加热 是也不与硝酸银反应，但它能与锡和浓盐酸作用，中和后得到分子式为 C8H11CN2的化合物。A的核磁共振氢谱如图3-47所示，确定未知物A的 结构。
NHC2H5
同学们就象祖国的花朵
第三章 核磁共振波 谱分析法
第四节 谱图解析与化合物 结构确定
一、谱图中化合物的 结构信息 二、谱图解析
三、例题与习题
一、1HNMR谱图中化合物的结构信息
（1）峰的组数：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种； （2）峰的积分面积：能给出每类质子的数目(相对)，多少个；
（3）峰的化学位移 值：每类质子的化学环境，化合物中位置；
a O b CH2 C O CH2CH3 a CH2 O A
O b C CH2CH3 B
哪个正确? 正确：B 为什么?
谱图解析与结构确定(4)
化合物 C8H8O2，推断其结构
10
9
8
7
6
5
4
3
结构确定(4)
化合物 C8H8O2， u=（8×2＋2－8）/2=5
δ 7-8芳环上氢，四个峰对位取代 O •δ 9.87—醛基上上氢，低场 C H
（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。
3 2 2 5
1
不足之处： 仅能确定质子（氢谱）。
TMS
7.3
4.3
1
1
1
3.0
2.1
0
1
常见结构单元化学位移范围
~2.1 H3C C
~3.0 H 3C
H
O
N
~.8 1 HC C C 3
~3.7 H3C O H C
~0.9 H3C C
A: CH3CH2-O-CH2-COOH B: CH3C(OH)HCH2COOH C: CH3OCH2COOCH3
课本上习题
O
O
CH3CH2
C
CH2CH2
C
O
CH3
CH3OOCCH2CH2COCH2CH3
新课本习题：5、解析下列化合物的核磁共振氢谱（图3-38-4）
B′ C A′
B X
A
A
新课本上习题
CL _ H
NO2
作业：
• 旧教材：第142页 第5-10题 • 新教材：第154页 第6-11题
MS习题
•
化合物(CH3CH2)2CHCOOCH3的EIMS数据如下，写出质 谱中主要离子的形成过程。 EIMS,m/z(100%):130(0.1),102(90),87(52),71(50),43(100),29(26) 解析： 130（0.1）分子离子峰，该化合物的分子量为130 102（90）M－28（麦氏重排） 87（52）重排后脱CH3 71（50）重排后脱OCH3 43（100）二次重排峰 29（26） 乙基正离子
H2=5.25+0.97(Z同－COOH)+(-0.28)(Z反－CH3)+0(Z反-H)＝5.94
比较计算结果可知结构A正确
课本上例题
解：根据元素分析结果和质谱给出的 分子量求出分子式： C数=50.46/12=4.20 4.20/0.46=9.13 H数＝5.14/1=5.14 5.14/0.46=11.11 Br数＝36.92/80=0.46 0.46/0.46=1 所以该化合物分子式为：C9H11BrO u =（9×2＋2－11-1）/2 = 4 根据图谱分析，该化合物结构应为：
实验课内容
• 一、UV实验 苯甲醛的E1 E2 B R带的测定 • 二、苯甲酸、水杨酸甲酯的IR谱 • 三、乙基苯的1H-NMR图，水杨酸甲 • 酯 的1H-NMR谱 • 四、正丁醇与水杨酸甲酯的EIMS质谱测定
δ 3.0（t, 2H) 和δ 4.30(t, 2H)
O—CH2CH2—相互偶合峰 δ 2.1(s，3H), —CH3峰 结构中有氧原子，可能具有： δ 7.3 （S,5H)芳环上氢，单峰 烷基单取代
O C CH3
a O c b CH2CH2 O C CH3
δ3.0 正确结构： δ 4.30 δ2.1
OCH2CH2CH2Br
a
b
c
= 7.0(m,5H) 是芳环上的5个H = 4.0(t,J=5.75,2H) 是-CH2（a)上的氢,
该-CH2应连着电负性大的原子 = 3.5(t,J=6.5,2H) 是另一个-CH2(c)上的氢,
由于J值不同，所以与上一个-CH2没有偶合关系
= 2.2(不对称的5重峰,2H),也是一个－CH2(b),应是夹在前两个-CH2之
谱图解析（ 3 ）
连卤素的烷基质子δ 值在3－4ppm左右
谱图解析（ 4 ）
苯环上的质子在低场出现δ 值7ppm左右。为什么？ 为什么次甲基比甲基的化学位移大？
对比
2. 谱图解析与结构确定
化合物 C10H12O2 2 2 5 3
8
7
6
5
4
3
2
1
0
谱图解析与结构确定(1)
u=(10×2+2-12)/2=5
课本上习题
CH3CH2-O-CH2CH2-CN
课本上习题
OCH2CH3
H _ H
O
CNH2
课本上习题
Ha Hb H3C Ha Hb Hb
H3C
N
(a)
CH3
H3C
N
Hc
(b)
CH3 Ha
H3C
Hb
Hb
Hale Waihona Puke Baidu
CH3
H3C
N
Hc
Ha
N
Ha
(c)
(d)
课本上习题
OCH3 OCH3 _ Br
O
CH
课本上习题
= 1.9(dd,3H) 是－CH3，连在双键碳上 = 12.5(s,1H) 是-COOH上的氢，重水交换后消失 = 5.82(d,1H) 是双键上氢，从电子效应分析应与COOH连在同碳上 = 7.2(d,1H) 是双键上氢, 与- CH3连在同碳上
应该是结构A还是结构B呢？ 可以根据Tobey-Simon规则计算得知
O C OH
H C O
C
15 14 13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
¯ §» Æ » Ñ Î Ò
Ä (ppm) ¦
常见化合物的1H化学位移图示
二、谱图解析 1. 谱图解析
6个质子磁等价，单峰。 连羰基甲基质子δ 值在2ppm左右
谱图解析（ 2 ）
质子a与质子b 所处的化学环境不 同，磁不等价，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，活性质子其δ 值随浓度增加而增 加，滴加重水后峰消失。 质子a是连氧甲基质子δ 值在3.5ppm左右。
CH3 1 CH3 _ C _ CH2_ OH 1 CH3
= 0.9(s,9H) 是3个－CH3
= 3.2(s,2H) 是－CH2
= 4.1(宽,1H) 是OH（滴加重水，吸收峰消失）
课本上例题
课本上例题
解： u=（6×2＋2－10）/2=2 根据题意分析 该化合物结构为：
O H H3C C C H O C O CH2CH3
O CH2CH3
正确结构： HC O CH2CH3
O CH2CH3
谱图解析与结构确定(3)
化合物 C10H12O2，推断结构
δ7.3 δ1.2 δ 5.21 δ2.3
5H
2H
2H
3H
结构确定(3)
化合物 C10H12O2， u=1+10+1/2(-12)=5
1) δ 2.32(q,2H)和δ 1.2(t,3H) -CH2CH3相互偶合峰 2) δ 7.3(S,5H) 芳环上氢，单峰烷基单取代 3) δ 5.21(S,2H) -CH2上氢，低场与电负性基团相连
谱图解析与结构确定(2)
C7H16O3，推断其结构
9
δ 3.38 δ 1.37
δ 5.30 1
6
结构确定(2)
C7H16O3， u=（7×2＋2－16）/2=0 饱和化合物 a. δ3.38（q,6H) 和 δ 1.37 (t, 9H) —CH2CH3相互偶合峰 b. δ 3.38应含有—O—CH2结构 结构中有三个氧原子，可能具有(—O—CH2)3 c. δ 5.3（S,1H) CH上氢吸收峰，低场与电负性基团相连
= 2.80(m,2H) 是与SH相连的－CH2(b)，同时与SH和CH2a相互偶合裂分
为不规则的四重峰 = 1.50(t,1H) 是SH上的H, 与－CH2b相互偶合裂分为三重峰 = 3.75(t,3H) 是与OH相连的－CH2a，它与－CH2(b)偶合裂分为三重峰 ，该峰的积分面积为3，可能含有OH质子的吸收 重水交换后再积分可能会给出更准确的结果。
间,与前两个CH2上，4个磁不等价的的质子相互偶合裂分为变形的五 重峰，基本上遵循n+1规律
课本上例题
课本上例题
解： u=（2×2＋2－6）/2=0 为饱和化合物 根据题意分析 该化合物结构为： a
HOCH2CH2SH
b
UV: 200nm以上无吸收，证明是饱和化合物 IR:3367cm-1,强宽峰，示有－OH, 1050cm-1 示有伯醇-C-O-C 2558cm-1,示有S-H 或 B-H吸收（因分子式中只含有S,所以认为有S-H存在）
= 1.2(t,3H) 是－CH3，与－CH2相连 = 2.2(s,3H) 是-CH3,与C=O相连 = 3.6(s,2H) 是－CH2，在两个C=O中间 = 4.1(q,2H) 是－ CH2 CH3中的－CH2
课本上例题
课本上例题
解： u=（6×2＋2－10）/2=2 根据题意分析 该化合物结构为：
1740cm-1, C=0, 可能是酯 <3000 cm-1, -C-H
u=2
可能是饱和酯，
三种质子积分面积比 4：4：６
=1.3(t,6H) 与=4.2(q,4H )
表示有： CH3-CH2-O=2.5(s,4H) , 表示有： CO-CH2CH2-CO正确结构为：
课本上例题
课本上例题
解： u=（5×2＋2－12）/2=0 根据题意分析 该化合物结构为：
根据Tobey-Simon规则计算如下：
A: H1=5.25+0.45(Z同－CH3)+1.41(Z顺－COOH)+0(Z反-H)＝7.11
H2=5.25+0.97(Z同－COOH)+(-0.22)(Z顺－CH3)+0(Z反-H)＝6.0
B:H1=5.25+0.45(Z同－CH3)+0.71(Z反－COOH)+0(Z反-H)＝6.41