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核磁共振-NMR参数汇总.

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核磁共振氢谱(1H-NMR)

核磁共振氢谱(1H-NMR)

第二章核磁共振氢谱(1H-NMR)§ 1概述 基本情况1H天然丰度：99.9844%, 1=1/2 ,Y =26.752 (107radT-1S-1) 共振频率：42.577 MHz/T 3 : 0〜20ppmY (relntive) tie-qiiciKV M I L7 Tn JI Lira] fiHiindancc relaii^c wrni 竹 viTy*'IIKH) 5(KJ MHz ms 1%25 L25 Mllz I 1 %⑴七“N-105( ►MHzI 曰19 F455 MHzHH)叫，-20购 Mllz4.7 %nr-釦P40 203 MH7 1 <M) %0.07also trskinp iiitci accniniT Kpicall llliRc^'b idth' and rdl.ix-Viojii mtc%§ 2化学位移1. 影响3值的因素 A.电子效应 (1) 诱导效应a 电负性电负性强的取代基使氢核外电子云密度降低，其共振吸收向低场位移，b.多取代有加和性C.诱导效应通过成键电子传递，随着与电负性取代基 减弱，通常相隔3个以上碳的影响可以忽略不计(2) .共轭效应氮、氧等杂原子可与双键、苯环共轭。

苯环上的氢被推电子基取代，由于 p-n 共轭，使苯环电子云密度增大，3值向高场移动苯环上的氢被吸电子基取代， 由于p-n 共轭或n -n 共轭，使苯环电子云密度降低,3值向低场移动(3) .场效应在某些刚性结构中，一些带杂原子的官能团可通过其电场对邻近氢核施加影响距离的增大，诱导效应的影响逐渐，使其化学位移发生变化 .这些通过电场发挥的作用称为场效应（4）.范德华（Van der Waals ）效应在某些刚性结构中 ,当两个氢核在空间上非常接近，其 外层电子云互相排斥使核外电子云不能很好地包围氢核，相当于核外电子云密度降低，5值向低场移动B.邻近基团的磁各向异性某些化学键和基团可对空间不同空间位置上的质子施加不同的影响，即它们的屏蔽作用 是有方向性的。

NMR-核磁共振(含化学位移概念)

NMR-核磁共振(含化学位移概念)

NMRNMR（Nuclear Magnetic Resonance）为核磁共振。

是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生蔡曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。

核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核蔡曼能级上的跃迁。

国内叫NMR，国外叫MR，因为国外比较避讳Nuclear这个单词。

目录基本原理核磁共振应用核磁共振发展动向二维核磁共振波谱的基本原理划分区域基本原理自旋量子数I不为零的核与外磁场 H0相互作用，使核能级发生2I+1重分裂，此为蔡曼分裂。

核磁共振是1946年由美国斯坦福大学布洛赫(F.Block)和哈佛大学珀赛尔(E.M.Purcell)各自独立发现的，两人因此获得1952年诺贝尔物理学奖。

50多年来，核磁共振已形成为一门有完整理论的新学科。

核磁共振应用核磁共振适合于液体、固体。

如今的高分辨技术，还将核磁用于了半固体及微量样品的研究。

核磁谱图已经从过去的一维谱图（1D）发展到如今的二维（2D）、三维（3D）甚至四维（4D）谱图，陈旧的实验方法被放弃，新的实验方法迅速发展，它们将分子结构和分子间的关系表现得更加清晰。

在世界的许多大学、研究机构和企业集团，都可以听到核磁共振这个名词，包括我们在日常生活中熟悉的大集团。

而且它在化工、石油、橡胶、建材、食品、冶金、地质、国防、环保、纺织及其它工业部门用途日益广泛。

在中国，其应用主要在基础研究方面，企业和商业应用普及率不高，主要原因是产品开发不够、使用成本较高。

但在石油化工、医疗诊断方法应用较多。

核磁共振发展动向20世纪后半叶，NMR技术和仪器发展十分快速，从永磁到超导，从60MHz到800MHz的NMR谱仪磁体的磁场差不多每五年提高一点五倍，这是被NMR在有机结构分析和医疗诊断上特有功能所促进的。

现在有机化学研究中NMR已经成为分析常规测试手段，同样，在医疗上MRI（核磁共振成像仪器）亦成为某些疾病的诊断手段。

核磁共振（NMR）与化学结构

核磁共振（NMR）与化学结构


1H、13C、15N、 31P、19F等
2H、11B、14N、 17O、33S、35Cl等
静原静B0下原原原原原原下
B
Net Polarization
β α
没有静磁场时，原子核磁矩μ的方 向是随机的，它们的加和为零。
ω=γB0
有静磁场B0存在时，所有原子核磁矩μ 的加和形成了体系的宏观量－磁化矢量
1 化学位移的范围
自旋-自旋自合((-CoCCliCC)
Hb
Hb1
2Hb Hb2
Hb1
3Hb Hb3
Hb2 Hb1
Ha
Ha
Ha
Ha
偶合常数 J
自旋-自旋自合((-coCCliCC)
• 一级(弱)偶合的条件和规律: 某个(类)核附近有n个自旋量子数为I原子核,
它们对该(类)核的偶合常数相同,且符合: (/Δδ≤10
(XHCORR) • 1H － 13C HMBC (碳氢远程相关（碳氢原子二、三、四键偶合）)
(COLOC)
1H谱
H3C
HC H3C
H2C
O
O
C CH2CH2 C OH
1H谱
H3C
HC H2C H3C
O
O
C CH2CH2 C OH
活活氢的重活（ 2
O
O
H3C
HC H2C H3C
C CH2CH2 C OH
这是NMR有别于其它分析方法的独特之处
自旋 自旋偶合
3JHH与两面角Φ的关系 (Karplus公式)
3J=J0cos2Φ+C
3J=J180cos2Φ+C
Φ=0°-90° or
Φ=90°-180°
3J=A+BcosΦ+Ccos2Φ
磁共振波谱法NMR

磁共振波谱法NMR

49
二、化学位移的测量与表示方法
CH2CH3
δ(ppm)
为什么不以频率直接表示化学位移?
50
原因: ①不同化学环境的氢核的共振频率相差很少， 且数值难精确测定 ②在不同磁场下测出的频率值不同
一般不用频率直接表示化学位移，而 是用相对值表示。
51
O
简单数字 CH3 C OCH3
52
δ的定义式：
第7章 磁共振波谱法（NMR）
（ Nuclear Magnetic Resonance ）
1
共振发生条件： 外加频率等于物体固有频率
2
第一节 概述
核磁共振：
在外加强磁场作用下，用能量很低的 射频电磁波照射分子，使原子核发生核自 旋能级跃迁的现象
3
核磁共振波谱： 以磁共振信号强度对照射频率（或磁场
76
（1）相邻碳上无质子
HA CC


2
(1 )H0
只出现一个共振峰
77
78
（2）相邻碳上只有一个质子
HB HA CC
HB的核磁矩共有2种取向（两种核磁矩）
79
A
B
H0 与外加磁场方向相同
HA实际上受到的磁场：H0(1-σ)+ΔH
80
A
B
H0
与外加磁场方向相反 HA实际上受到的磁场：H0(1-σ)-ΔH
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ15
I与原子的质量数和原子序数有关
质量数 原子序数
自旋量子数（I）
例
偶数 奇数 偶数
偶数 奇数、偶数
奇数
零 半整数（1/2、3/2…）
整数（1、2… ）
12C、16O 、 32O 1H、13C、19F、
【2024版】核磁共振波谱法(NMR)

【2024版】核磁共振波谱法(NMR)


核磁共振波谱的测定
样品：纯度高，固体样品和粘度大液体样品必须溶解。
溶剂：氘代试剂（CDCl3，C6D6，CD3OD，CD3COCD3， C5D5N）
标准：四甲基硅烷 (CH3)4Si ，缩写：TMS 优点：信号简单，且在高场，其他信号在低场， 值为正值；沸
点低（26.5oC），利于回收样品；易溶于有机溶剂；化学惰性 实验方法：内标法、外标法
❖氢核在外磁场中的2个自旋状态，用自旋磁量子数ms表示。
E
ms= －
1 2
零磁场
ΔE
ΔE
=γ
h 2π
B0
ms= +
1 2
B0
B
B为外磁场强度，核的磁旋比γ是物质的特征常数。
核的回旋和核磁共振
当一个原子核的核磁 矩处于磁场BO中， 由于核自身的旋转， 而外磁场又力求它取 向于磁场方向，在这 两种力的作用下，核 会在自旋的同时绕外 磁场的方向进行回旋， 这种运动称为 Larmor进动。
讨论：
（1）磁场固定时（ B0一定），不同的核具有不同的共振频率， 共振频率取决于核本身，大的核，发生共振所需的照射频率也大； 反之，则小。
（2）同样的核（一定），外加磁场B0越大，共振频率越大。 （3）若共振频率一定， 越大， B0越小。
例：外磁场B0=4.69T（特斯拉，法定计量单位） 1H 和13C的共振 频率为
2. I=1 或 I>0的原子核： I=1 ： 2H，14N， I=3/2： 11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2： 17O，127I
这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布 不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少；
3. I＝1/2的原子核：1H，13C，19F，31P
核磁NRM(研究生)汇总.

核磁NRM(研究生)汇总.

• LYON, France – December 2, 2009 – Bruker BioSpin has successfully completed the installation of the world’s first 1000 MHz ultra-high field NMR AVANCE™ spectrometer at the Centre de Resonance Magnétique Nucléaire à Très Hauts Champs (CRMN) in Lyon, France (a joint research unit of CNRS, Ecole Normale Supérieure de Lyon and Université Lyon 1). The AVANCE 1000 system incorporates a record-breaking 23.5 Tesla UltraStabilized™ superconducting magnet, and offers unparalleled research opportunities, both to the CRMN and to other French and European scientists who will access this unique facility. For the entire community of thousands of scientists using modern NMR around the world today, this represents a landmark moment.
1991年诺贝尔化学奖：恩斯特R.R.Ernst（1933 －） 瑞士物理化学家
他的主要成就在于他在发展高分辨核磁共振 波谱学方面的杰出贡献。这些贡献包括： 一. 脉冲傅利叶变换核磁共振谱 二. 二维核磁共振谱 三. 核磁共振成像
核磁共振波谱法(NMR)

核磁共振波谱法(NMR)


振实验时，所用的磁强强度越高，发生核磁共振所
需的射频频率也越高。
讨论：
（1）磁场固定时（ B0一定），不同的核具有不同的共振频率， 共振频率取决于核本身，大的核，发生共振所需的照射频率也大； 反之，则小。 （2）同样的核（一定），外加磁场B0越大，共振频率越大。 （3）若共振频率一定， 越大， B0越小。 例：外磁场B0=4.69T（特斯拉，法定计量单位） 1H 和13C的共振 频率为
样品，溶剂CDCl3, CD2Cl2, THF, etc.
当B = B0 +δB，使ν恰好等于照射样品的固定无线电波
频率ν0，样品中的氢原子核发生自旋能级跃迁。 B0 为核磁共振仪电磁铁的磁场强度，δB为扫描线圈产
生的磁场增量，5-10mG· min-1。
要满足核磁共振条件，可通过二种方法来实现
1. I=0 的原子核O（16）；C（12）；S（32）等 ，无自旋， 无磁性，称为非磁性核，这类核不会发生核磁共振。不产生 共振吸收。
2. I=1 或 I>0的原子核： I=1 ： 2H，14N， I=3/2： 11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2： 17O，127I
这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布 不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少；
频率扫描（扫频）：固定磁场强度，改变射频频率 磁场扫描（扫场）：固定射频频率，改变磁场强度 各种核的共振条件不同，如：在1.4092特斯拉的磁场，各 种核的共振频率为：
1H 13C 19F 31P
60.000 15.086 56.444 24.288
MHZ MHZ MHZ MHZ
磁场强度 0.9400 特斯拉 1.4092 2.3500 4.7000 7.1000 11.7500
第六章核磁共振(NMR)

第六章核磁共振(NMR)

受激态高能级磁核
将能量传递给周围
的介质粒子，自身 2 1 低能级 回复到低能磁核的
过程。1/T2
14
5 弛豫过程
一般频率测试误差与弛豫效率成 正比；由于液态样品的弛豫效率 较固态低，因而谱线较之更窄。
Et h
E h
1/ t (9)
谱峰宽
谱峰窄
E 为能量测试误差；
t 为状态停留时间；
与紫外、红外比较：共同点都是吸收光谱
吸收 能量
跃迁 类型
紫外-可见
紫外可见光 200~780nm
红外
核磁共振
≥60 MHz的电磁 红外光 波，波长最长，
780nm~100 能量最小,不能 0m 发生电子振动转 动能级跃迁
电子能级跃迁
振动能级跃 自旋原子核发生
迁
能级跃迁
（7）基本类型
原则上凡自旋量子数不为零的原子核均能测得 NMR信号，但 目前为止仅限于1H、13C、19F、31P、15N 等原子核，其中氢谱 和碳谱应用最为广泛。
18
（1）化学位移
1 0 106 (11) 0
为化学位移，ppm；
1 为样品磁核的共振频率； 0 为标准物磁核共振频率；
化学位移： 同一种原子核在不同化学环 境中具有不同的核磁共振信 号频率，通常以四甲基硅烷 为基准进行衡量。
CH3O
OCH3 Si OCH3 OCH3
（5）偶合常数(J)：确定化合物构型。
谱图解析步骤
（1）由分子式求不饱和度 （2）由积分曲线求各组1H核的相对数目 （3）解析各基团 （4） 由化学位移，耦合常数和峰数目用一级谱解析氢核 的化学结构单元 （5）推断结构并加以验证
谱图解析步骤
核磁共振图谱解析解析NMR

核磁共振图谱解析解析NMR


同核J-偶合(Homonuclear J-Coupling)
多重峰出现的规则: 1. 某一原子核与N个相邻的核相互偶合将给出(n+1)重峰. 2. 等价组合具有相同的共振频率.其强度与等价组合数有关. 3. 磁等价的核之间偶合作用不出现在谱图中. 4. 偶合具有相加性. 例如: observed spin coupled spin intensity
JCH JCH
H C
p-pulse on H
H C
这相当于使用一系列1800脉冲快速照射氢核。 pH pH
C-H
+J/2
C-H
-J/2
C-H
+J/2
pH
C-H
-J/2
pH
C-H
+J/2
pH
C-H
-J/2
Fig. 4-2.5 The proton-decoupled 13C spectrum of 1-propanol
H-12C H-13C H-13C x100
105 Hz
proton-coupled spectra (nondecoupled spectra)
Quartet, J=127 Hz
Proton-coupled spectra for large molecules are often difficult to interpret. The multiplets from different C commonly overlap because the 13C-H coupling constants are frequently larger than the chemical differences of the C in the spectrum. 原子核间的偶合导致谱图 的复杂化(―精细裂分”)， 灵敏度下降。 Fig. 4-2.4 Ethyl phenylacetate. (a) The proton-coupled 13C spectrum. (b) The proton-decoupled 13C spectrum
NMR核磁共振

NMR核磁共振


在过去10 年中，NMR谱在研究溶液及 固体状态的材料结构中取得了巨大的进展。
高分辨率固体NMR技术综合利用魔角旋 转、交叉极化、偶极去偶等措施，再加上 适当的脉冲程序已经可以方便地用来研究 固体材料的化学组成、形态、构型、构象 及动力学。
NMR成像技术可以直接观察材料内部的 缺陷，指导加工过程。
平行
逆平行
图2 自旋核在外磁场中的两种取向示意
核磁共振的基本原理
核磁共振现象
自旋核的角速度0，进动频率0与外加 磁场强度H0的关系可用Larmor公式表示：
0 2 0 H0 （1）
式中是各种核的特征常数，称磁旋比，
各种核有它的固定值。
根据选择定则，能级跃迁：Δm＝±1，
m = -1/2 的取向由于与外磁场方向相反，能量较 m = +1/2者
根据波尔兹曼分布定律，可以计算，在 室温(300K)及l.409T强度的磁场中，处于 低能态的核仅比高能态的核稍多一些，约 多十万分之一左右：
N(1/ 2) eE / kT ehH / 2kT 1.000099 N(1/ 2)
饱和
因此,在射频电磁波的照射下(尤其 在强照射下)，氢核吸收能量发生跃迁， 其结果就使处于低能态氢核的微弱多 数趋于消失，能量的净吸收逐渐减少， 共振吸收峰渐渐降低，甚至消失，使 吸收无法测量，这时发生“饱和”现 象。
核磁共振的基本原理
核磁共振
在强磁场的激励下，一些具有某些磁性的原子核 的能量可以裂分为2个或2个以上的能级。
外加一个能量，使其恰等于裂分后相邻2个能级之 差，该核就可能吸收能量，从低能态跃迁至高能态， 而 所 吸 收 能 量 的 数 量 级 相 当 于 频 率 范 围 为 0.1 至 100MHz的电磁波(属于无线电范范畴，或简称射频)。
核磁共振-NMR参数汇总.

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2023福建公务员结构化面试高频考题汇编学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、简答题(30题)1.有人说年轻人有活力和创新精神，也有人说年轻人脆弱，缺乏担当，你怎么看?2.衡阳县政协原党组书记彭应龙在担任工程项目指挥长期间违规报销,大到家用电器，小到奶粉、纸尿裤，样样都去报销。

对工程领域违规报销现象，你怎么看?3.据调查，现在许多小区内都出现了行车超速行驶的现象，给居民的生活带来了许多的不变，甚至对生命安全造成了影响。

对此，请谈谈你的看法。

4.同事让你帮忙做一件你反感的事情，你会怎么做?5.现在几乎所有人都在使用微信，相关部门做了一个调查，出现了一个非常有趣的结果，大部分人在发朋友圈的时候都会屏蔽自己的领导和家人，对此现象你怎么看?6.某地为了鼓励大众创业，组成了一个典型创业团，领导让你搜集典型的创业事迹，你负责策划，你有什么想法?7.某街道办事处报告称当地发生麻疹疫情，群众比较恐慌，领导让你去解决，你怎么办?8.要你组织开展一次关于高速公路违法行为专项整治工作，你如何开展？9.你是医院值班大夫，病人家属说要复印病例着急出院忘带身份证，但是医院和国家政策规定必须本人携身份证办理。

你怎么办?10.以“家风”为主题做一个演讲。

11.4岁男童游泳池溺亡，其母背对孩子玩手机，不知孩子意外。

最后看监控才明白了一切，此事引发人们的关注，对此你怎么看待?12.当前，有些宠物爱好者经常在城市养宠物，这给市民带来不便，为了加强管理，因此有人认为违规养犬纳入诚信管理体系很有必要，也有人认为这样过于严厉，你怎么看?13.你和小张一起值班，小张没来，后来因此受到领导批评。

小张不满，说你只顾自己表现，同事对你议论，你怎么办？14.北京八达岭野生动物园老虎区一女子擅自下车被老虎攻击，其母为救女亦下车引发一死一伤;浙江宁波雅戈尔动物园一男子为逃票翻墙误入虎区被猛虎袭击后抢救无效身亡，两起时间均诱发了人们的热议。

核磁共振氢谱及碳谱(NMR)


O
CH2 C O CH2 127-134 41 171 精品课件61
CH3 14
影响碳谱化学位移的因素
• 2p电子密度的影响 2p轨道电子密度增加，则轨道扩大，<r-3>2p减 小，|p|减小，dC减小。
• 如电子体系：电子密度r与dC有一个线性关
系
dC = 160r + 287.5 (ppm)
即电子密度r越大，化学位移越小
精品课件 180.1
H2C
OH
17 0.4 OH
12 7.2
O
CH 19 0 .7
O
C CH3 19 5.7
O
C OH 17 3.5
烷烃中C的化学位移
• d 的近似计算
C (k) 1.3 2 3 Z ki(R i)Z ki'(R i')S
i
i
Zi—取代基增值；s—邻位位阻；kj—g取代基构象角度
7 7 .5 3 5 .7 3 2 .9
其中：
DE——电子的激发能
r ——2p电子与核的距离
Q——为分子轨道理论中的键级：QAA为A核的2p轨道电子数目的
贡献，
为与A相15.39.2 连14.033.8 14.6的45.5 核的贡献，二者之和为键级的贡献
注意其中的负号。 26.9 I 21.5 Br 18.7 Cl
CH4 CH3X CH2X2 CHX3 CX4 X=Cl -2.3 23.8 52.8 77.7 95.5
X=I
-21.8 -55.1 -141.0 -
292.5
精品课件
烷烃中C的化学位移
d．超共轭效应 N、O、F的取代，使g-C原子高场位移比烷基取代 更明显。

谱学基础核磁共振NMR-3

半径之和时，氢核外的 电子被排斥，从而使核
周围的电子密度减小，
屏蔽效应显著下降，共 振信号移向低场。
2013-1-18
XMUNMR
39
氢键效应

化学位移受氢键的影响较大，当分子中形成氢键 以后，由于静电作用，使氢键中1H核周围的电子 云密度降低，1H核处于较低的磁场处，其δ值增
大。

凡是能影响氢键的因素，如溶剂性质，pH值，浓 度和温度等均影响活泼氢的化学位移。

b 0 (Hz)
x 0 (Hz)
B0 (Hz)
106
300001200 300000000 1200 b 4.0ppm 6 6 6 300 10 Hz 300 10 300 10
2013-1-18
XMUNMR
9
常用标准物：四甲基硅烷 (CH3)4Si （TMS）（内标） 位移常数 TMS = 0

而影响电子云密度的一个重要因素，就是与质子 相连接的原子或基团的电负性的大小有关。
2013-1-18 XMUNMR 19

电负性大的取代基（吸电子基团），可使邻近氢
核的电子云密度减少（去屏蔽效应），导致该质
子的共振信号向低场移动，化学位移变大；

电负性小的取代基（推电子基团），可使邻近氢 核的电子云密度增加（屏蔽效应），导致该质子 的共振信号向高场移动，化学位移变小。
4.80
2.05 7.16 7.27 2.50
1
5
——
206.68 /29.92 77.0 39.51 49.15 54.00
——
13/7 3 3 7 7 5 2.84 0.40 1.56 3.33 4.87
C6D6 CDCl3 DMSO

核磁共振光谱NMR光谱

可见，弛豫决定处于高能级核寿命。而弛豫时间长，核磁共振信号 窄；反之，谱线宽。
弛豫可分为纵向弛豫和横向弛豫。
32
纵向弛豫：
处于高能级的核将其能量及时转移给周围分子骨架(晶格)
中的其它核，从而使自己返回到低能态的现象。又称自旋
-晶格弛豫。
其半衰期用T1表示
横向弛豫： 当两个相邻的核处于不同能级，但进动频率相同时，高 能级核与低能级核通过自旋状态的交换而实现能量转移 所发生的弛豫现象。又称自旋-自旋弛豫。
N NH i N NL
j
E
h
e kT e kT
通 过 计 算 ， 在 常 温 下 ， 1H 处 于 B0 为 2.3488T的磁场中，处于低能级的1H 核数目仅比高能级的核数目多出百万 分之十六！
会造成什么后果？
27
随实验进行，低能级核越来越少，最后高、低能级上的 核数目相等--------饱和-----从低到高与从高到低能级的 跃迁的数目相同---体系净吸收为0-----共振信号消失！
问世，NMR开始广泛应用
4
第二阶段 70年代：Fourier Transform的应用
13C-NMR技术（碳骨架） （GC，TLC，HPLC技术的发展） 第三阶段 80年代：Two-dimensional (2D) NMR诞生 （COSY，碳骨架连接顺序，非键原 子间距离，生物大分子结构，……）
5
这个过程称之弛豫过程(Relaxation),即 高能态的核以非辐射的形式放出能量回到 低能态重建Boltzmann分布。
30
两种弛豫过程：
N
h
Relaxation
N+
31
谱线宽度
据Heisenberg测不准原理，激发能量E与体系处于激发态的平均时 间(寿命)成反比，与谱线变宽成正比，即：

核磁共振C谱（13C-NMR）13C-NMR

核磁共振C谱（13C-NMR）13C-NMR⼆、13C-NMR的去偶技术2、偏共振去偶三、13C的化学位移及影响因素3、影响δC的因素（2）诱导效应(3)共轭效应（4）空间效应四、13C-NMR的解析例1、推测C8H18的结构例2：未知物分⼦式为C7H9N，核磁共振碳谱如下，推测其结构。

不饱和度U=41号峰为饱和碳，为四重峰，故是CH3，按?Ｃ值可能为CH3Ph2~7号峰为sp2杂化碳，从多重峰的组成及?C值看是双取代苯上的碳除以上两个结构单元CH3和C6H4外，还剩⼀个NH2，故可能结构为CH3PhNH2结构C的取代苯上的碳只出4个峰，可排除。

A和B可⽤计算碳原⼦?C值，排除A。

化合物为B核磁共振碳谱（13CNMR)13CNMR核磁共振的特点13CNMR的去偶技术13CNMR的化学位移及影响因素13C-NMR谱图解析⼀、13CNMR核磁共振的特点化学位移范围宽，分辨能⼒⾼。

1H-NMR常⽤δ值范围为0-15ppm。

13C-NMR常⽤δ值范围为0-250ppm(正碳离⼦达300ppm)，其分辨能⼒远⾼于1H-NMR。

13C-NMR给出各种类型碳（伯、仲、叔、季）的共振吸收峰。

不能⽤积分曲线获取碳的数⽬信息。

13C-1H偶合常数较⼤，1JCH=110～320Hz。

偶合谱的谱线交迭，谱图复杂。

常规13CNMR谱为全去偶谱，所有的碳均为单峰。

灵敏度低。

13C峰度仅1.11％，⽐1H信号弱得多，约1/6400。

为提⾼信号强度，采⽤：（1）增加样品浓度，以增⼤样品中13C核的数⽬。

（2）采⽤共振技术，利⽤NOE效应增强信号强度。

（3）多次扫描累加，是最常⽤的有效⽅法。

（4）改变仪器测量条件。

13C-NMR谱中，1JCH约100－200Hz，偶合谱的谱线交迭，谱图复杂。

常采⽤⼀些特殊的测定⽅法。

1、质⼦宽带去偶（噪⾳去偶）和NOE增强：双共振技术⽤射频场（B1）照射碳核，使其激发产⽣13C核磁共振吸收，同时附加另⼀个射频场（B2，去偶场）使其覆盖全部质⼦的共振频率范围，⽤强功率照射使所有质⼦达到饱和，从⽽使1H对13C的偶合全部去掉。

阿拉丁核磁试剂(NMR)汇总

2NMR 试剂A111246氘代乙酸Acetic acid-d4 99.5 atom % D 1186-52-310x0.5ml 5g, 10g, 50g A111247氘代乙酸Acetic acid-d4 99.93 atom % D1186-52-35ml10x0.75ml A100962氘代丙酮 Acetone-d6 (D,99.8%) + TMS (0.03%)666-52-410ml A100963氘代丙酮 Acetone-d6 (D,99.96%)(+0.03% V/V TMS)666-52-410x0.6ml 25g A100965氘代丙酮 Acetone-d6 99.9 atom % D 666-52-410x0.6ml A100968氘代乙腈Acetonitrile-d399.8 atom % D2206-26-010×0.5ml 10×0.6ml 10×0.75ml 10×1g10g, 25g, 50g A100969氘代乙腈Acetonitrile-d399.96 atom % D 2206-26-010×0.5ml 10×0.6ml 10×0.75ml 5×0.75ml A100970氘代乙腈Acetonitrile-d3(D,99.8%) (0.03% v/v TMS)2206-26-010×0.6ml 10g A121289氘代乙酰基氯-d3 Acetyl chloride-D399 atom % D 19259-90-65g 25g A121270氘代氨水-d3Acetyl chloride-d399 atom % D 13550-49-75L 25L A121278氘代乙酸铵-d7Ammonium acetate-D7 98 atom % D 194787-05-81g 5g A121292 氯化铵-d4Ammonium-d4 chloride 98 atom % D12015-14-45g 25g A117711氯化铵-15NAmmonium chloride-15N 10 atom % D , ≥98.5％(cp)39466-62-11g, 5g 25g,100g A117712氯化铵-15NAmmonium chloride-15N 99 atom % D , ≥98.5％(cp)39466-62-11g 5g 25gB100912氘代苯-d6 Benzene-d699.6 atom % D 1076-43-310*0.5ml 10*0.6ml 10*0.75ml 10*1g, 5g10g,25g, 100g B100913氘代苯-d6 Benzene-d6 D,99.6% (0.03% v/v TMS)1076-43-310×0.6ml 10g B100918氘代苯-d6 Benzene-d6 99.96 atom % D1076-43-310×0.5ml 10×0.6ml 10×0.75ml B121294 氘代溴化苯-d5 Bromobenzene-D599.5 atom % D4165-57-55g 25g C109593氘代氯仿-d Chloroform-d (D,99.8%) +1% V/V TMS865-49-610×1g 50g 100g C109594氘代氯仿-d Chloroform-d (D,99.8%) +0.03% V/V TMS 865-49-610 X 0.6ML 10×1g 50g,100g C109595氘代氯仿-d Chloroform-d 99.8 atom % D 865-49-610 X 0.6ML 10×1g 50g, 100g C121272氘代环己醇-d12Cyclohexanol-D1299.5 atom % D 66522-78-91g D118378十氢化萘-d18Decahydronaphthalene-d1899 atom % D 28788-42-31g 5g D121297溴化氘Deuterium bromide 99 atom % D 13536-59-95L D113903氧化氘Deuterium oxide99.96 atom % D7789-20-010×1ml 10g, 50g3NMR 试剂D113904氧化氘Deuterium oxide 99.9 atom % D7789-20-010×0.55ml 25g, 100g D113905氧化氘Deuterium oxide (D, 99.8%) STERILITY TESTED 7789-20-0250ml D113906氧化氘Deuterium oxide (D, 99.9%) LOW PARAMAGNETIC 7789-20-0100g D1151091,2－二氯乙烷(氘4) 12-Dichloroethane-d499 atom % D 17060-07-05×1g 5g D1022571，2-二氯代苯（氘4） 12-Dichlorobenzene-d499 atom % D 2199-69-11g 5g D121273 1，4- 二溴苯-d41，4- Dibromobenzene-D4 98 atom % D 4165-56-41g 5g D102265二氯甲烷-d2Dichloromethane-D299.9 atom % D1665-00-510×0.5ml 10×0.75ml 1g, 5g E118380乙醚-d10 Ether-d1099 atom % D 2679-89-21g 5g D121274二甲基乙酰胺-d9Dimethylacetamide-D999 atom % D116057-81-91g 5g N102258氘代N,N-二甲基甲酰胺-d7 N，N-Dimethylformamide-d799.5 atom % D 4472-41-710×1g 5g D121275 甲基硫酸酯-d6Dimethylsulfate-D699 atom % D 15199-43-6 1g 5gD106263二甲基亚砜-d6Dimethylsulfoxide-D699.9 atom % D2206-27-110*0.6ml 10*0.75ml 5*3ml 10*1g ,5g 10g ,25g ,50g D106267二甲基亚砜-d6Dimethylsulfoxide-D6 D.99.9% septum 2206-27-110g 25g D106265二甲基亚砜-d6Dimethylsulfoxide-D6 D.99.9% +0.05%TMS 2206-27-110×1g5g,10g, 25g D106264二甲基亚砜-d6Dimethylsulfoxide-D6 D.99.9% +0.03%TMS 2206-27-15g10g ,25g D106266二甲基亚砜-d6Dimethylsulfoxide-D6D.99.9% +1%TMS2206-27-110×0.6ml 10×0.75ml 10×1g5g ,10g, 25g E102259氘代乙醇-d6 Ethanol-d699 atom % D 1516-08-11g 5g E102260氘代乙醇-d6 Ethanol-d6D,99% anhydrous 1516-08-11g 5g D121276氘代甲酸-d2 Formic acid-D2D98%（95 wt.% in D2O）920-42-31g 5g H118382氘代正庚烷-d16 Heptane-d1699 atom % D 33838-52-71g 5g H121303氘代六氟-2-丙醇-d2Hexafluoro-2-propanol-D299 atom % D 38701-74-51g 5g H121283氘代正己烷-d14 n-Hexane-D1499 atom % D 21666-38-61g 5g L121279 氘代锂铝-d4Lithiumaluminumdeuterid 98 atom % D, 95%14128-54-2 1g 5g M121280 氘代丙二酸-d4 Malonic acid-D4 99 atom % D 813-56-910g M118385氘代甲基环己烷-d14 Methylcyclohexane-d1499.5 atom % D 10120-28-21g 5gM102262氘代甲醇-d4Methanol-12C,d499.8 atom % D811-98-310×0.5ml 10×0.75ml 10×1g,5g,25g M102263氘代甲醇-d4Methanol-12C,d4D,99.8% septum811-98-325g 50gM102264氘代甲醇-d4Methanol-12C,d4D,99.8% (0.05% v/v TMS)811-98-32×0.6ml10×0.6ml, 10g4NMR 试剂N114091氘萘-d8Naphthalene-D8分析标准品1146-65-2100mg N121305氘代硝酸-dNitric acid-D. 50 wt % in D20D,99%（65 wt.% in D2O）13587-52-55g 25g n118386氘代硝基苯-d5 Nitrobenzene-d599 atom % D 4165-60-05g10g, 25g N102268氘代硝基甲烷Nitromethane-d399 atom % D 13031-32-810g 25g O118387氘代正辛烷-d18 Octane-d1899 atom % D 17252-77-61g 5g P118388氘代正戊烷-d12 Pentane-d1298 atom % D 2031-90-51g 5g S102269氘代硫酸Sulfuric acid-d2 solution 99 atom % D 13813-19-950g P121281氘代苯酚-d6 Phenol-D699 atom % D 13127-88-31g 5g P118389氘代磷酸-d3Phosphoric acid-D3 85 wt % in D20 99 atom % D 14335-33-250g 100g p118383 氘代异丙醇-d8 2-Propanol-D898 atom % D 22739-76-05g 25g P113721氘代吡啶-d5 Pyridine-D599.5 atom % D7291-22-71g, 5g 25g P113720氘代吡啶-d5 Pyridine-D5(D,99.5%) +0.05% V/V TMS7291-22-710×0.6ml 10×1g 10g ,25g S121307氘代醋酸钠-d3Sodium acetate-D398 atom % D39230-37-05g 25g S121310氘氧化钠Sodium deuterium oxide 30 wt % in D20D,99.5%(40 wt.% in D2O)14014-06-310g 50g S121282氘代苯乙烯-d8 Styrene-D898 atom % D 19361-62-7 1g 5gT1022701,1,2,2-四氯乙烷-d21,1,2,2-Tetrachloroethane-d299.6 atom % D 33685-54-010×0.5ml 1g, 5g, 25g T106828四甲基硅Tetramethylsilane NMR 级75-76-325g 100g T102271氘代四氢呋喃-d8 Tetrahydrofuran-d899.95 atom % D1693-74-910×0.5ml,5g 10×0.75ml 10×1g T102273氘代四氢呋喃-d8 Tetrahydrofuran-d899.95 atom % D 1693-74-910×0.5ml 10×0.75ml 5ml T102274氘代甲苯-d8 Toluene-d899.60 atom % D 2037-26-55g10g, 25g T102276氘代甲苯-d8 Toluene-d8D,99.5%(0.03% TMS)2037-26-510g T102275氘代甲苯-d8 Toluene-d899.94 atom % D2037-26-510×0.5ml 10×0.75ml T109782氘代三氟乙酸Trifluoroacetic acid-d 99.5 atom % D+0.03%TMS 599-00-85g10g, 25g T109783氘代三氟乙酸Trifluoroacetic acid-d99.5 atom % D599-00-810×0.5ml 10×0.75ml 10×1g 10g, 25g T109782氘代三氟乙酸Trifluoroacetic acid-d D,99.5% (0.03% TMS)599-00-85g10g, 25g O102277氘代邻二甲苯-d10 o-Xylene-d1098 atom % D56004-61-65gP102278氘代对二甲苯-d10 p-Xylene-d1098 atom % D 41051-88-15g。

核磁共振概述


谱图
五 核磁共振术语
1，核磁矩nuclear magnetic moment，当核的自旋量子数不等于零 时，原子核具有磁矩。 2，磁性核 magnetic muclear，自旋量子数不等于零的核。 3，磁旋比gromagnetic ratio，核磁矩与自旋角动量之比。 4，进动precession,原子核在静磁场中受到扭矩作用，由于原子核 有自旋运动，这扭矩就迫使磁矩围绕磁场方向转动，描绘了一个 圆锥形轨迹。 5，自由感应衰减FID （free induction decay),自旋系统在脉冲作用 下，接受线圈中 出现脉冲信号，其强度随时间而衰减。 6，饱和 saturation,由于高低能级间粒子的快速跃迁达到动态平衡， 而使共振信号消失的现象。 7，一级图谱first order spectrum,自旋系统中，核间化学位移差与它 们的偶合常数之比大于或等于7所产生的图谱。 8，二级图谱second order spectrum,自旋系统中，核间化学位移差 与它们的偶合常数之比小于7所产生的图谱。
三 常见一维NMR
1，1HNMR 2，11BNMR 3， 17ONMR 4，15NNMR 5，27AlNMR 6，29SiNMR 7，31PNMR 8, 13CNMR
四 谱图形式
1，一维NMR：在一个时间域函数得到的频率域 在一个时间域函数得到的频率域 函数的核磁共振谱。 函数的核磁共振谱。 2，二维NMR（堆积图）：在两个彼此独立的时 在两个彼此独立的时 间域函数经两次傅里叶变换得到的两个频率 域Байду номын сангаас数的核磁共振谱。 域函数的核磁共振谱。 3，二维NMR：在二维NMR堆积图基础上以等高 在二维NMR 在二维NMR堆积图基础上以等高 横切所得。 线（面）横切所得。
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醛基质子位于去屏 蔽区，加上由于羰 基电负性引起的去 屏蔽效应因此其共 振峰出现在低场位 置(＝9.2-10.5ppm)
邻近基团的磁各向异性-3
三键的屏蔽
+
_
_
H0
乙炔质子位于正屏蔽区，因 此其共振峰出现在高场区 ( =1.8ppm)
+
范德华效应
范德华效应：两个原子相互靠近时，由于受到范德华力
HCa HCb, , , ...
3 2 1 0
化学位移
化学位移的定义 •化学位移和分子结构
•
化学位移和分子结构的关系
•分子中电子对核的屏蔽作用是化学位移形成的原因。屏 蔽的大小和外加磁场的大小、核的种类、核所处化学键 的类型、核周围邻近的化学基团以及其它分子的相互作 用都有关系 •局部逆磁作用 •局部顺磁作用 •邻近基团的磁各向异性 •范德华效应 •溶剂作用 •氢键效应 •pH的影响
=B0/2
同一种核在分子中 不同化学环境下共 振频率的位移称为
化学位移
化学位移产生的原因
原子核处于分子内部，分子中运动的电子受到外 磁场的作用，产生感生电流。这一感生电流在核 上产生感生磁场，感生磁场与外磁场相互叠加， 使核上受到的有效场发生变化。我们把这一现象 称为核受到了屏蔽。屏蔽作用的大小可用屏蔽因 子来表示 Htotal＝H0－H0 ＝(1－ )H0
蔽作用是主要的，所以观测到的是氢键
形成低场位移
溶剂效应
•由于溶剂与溶质分子间的相互作用，使得在不 同溶剂下的溶质分子的化学位移不同
H ref H sam 10 6 ppm H ref
sam ref 10 6 ppm ref
低 场 高 频
高 场 低 频
屏蔽增强
•高场低频，低场高频。其实这是对于两种不同的扫描方式 而言的，不要混淆；同一环境的质子有相同的化学位移值。
化学位移的表示方法
CH3
局部逆磁作用-3
共轭效应：在具有多重键或共轭多重键的分子体系中，
由于电子的转移,导致某基团电子密度和磁屏蔽的改变
4.03
O C .. OCH3 C H
a
a CH3
H H
H C H C
H H
5.28
6.27
H H
C C C H
a3.88
5.90
H
6.73
O H

C H
H
H
H
7.81
p-轭 (推电子给邻位)
为什么用TMS作为基准?
Si H3 C H3 C CH3
(1) 12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一个尖 峰； (2) 屏蔽强烈，位移最大。与有机化合物中的质子峰 不重迭； (3) 化学惰性；易溶于有机溶剂；沸点低，易回收。
Aromatic
water
IminesAmides
10 9 8 7 6 5 4
-共轭(从邻位拉电子)
邻近基团的磁各向异性
•当分子中一些基团的电子云排布不是球形对称，即在磁场中 具有磁各项异性时，它对邻近的质子就附加一个各向异性的 磁场，使某些位置的质子处于该基团的屏蔽区，化学位移值 移向高场，而另一些位置的质子处于该基团的去屏蔽区，化 学位移移向低场。 •质子没有局部顺磁屏蔽作用 •非氢原子的局部顺磁屏蔽作用往往很重要
z
i H0
r
H
局部逆磁作用-2
诱导效应即相连原子或基团的电负性对核化学位移的影响：
•附近的吸电子基团使核周围的电子云密度降低，屏蔽效应也 降低，去屏蔽增加，化学位移向低场移动 •附近的推电子基团使核周围的电子云密度增加，屏蔽效应也 增加，化学位移向高场移动 例如在CH3X中，CH3 的化学位移值与取代基X的电负性Ex 有显著的依赖关系：
波谱分析
第八章 核磁共振原理及其 在生物学中的应用
第二讲 核磁共振的主要参数


化学位移 耦合常数 峰强 横向驰豫时间 纵向驰豫时间 线宽 核欧佛豪斯效应（NOE）
化学位移
化学位移的定义 •化学位移和分子结构
•
化学位移的定义
•核磁共振的共振条件是 = H0
•同一种原子核，由于旋磁比相同，因而在相同外磁 场下只应有一个共振频率。
_
H0
+
_
谓环电流，电子流动的结果产生
磁场，感应磁场的方向与H0 相反
+
•环流效应的存在与否可作 为化合物有无芳香性的判据
芳烃质子的=7.30ppm
烯烃质子的=5.25ppm
邻近基团的磁各向异性-2
+ _ _ _ + _
C C C O
双键和羰基的屏蔽
+
+
3.55ppm
H
OH
OH
3.75ppm
H
局部逆磁作用-1
s电子对核的屏蔽
Lamb首先计算了球对称的s态电 子对核的屏蔽。在外磁场的作用 下，诱导产生感生电流。这一感 生电流产生一个与外磁场方向相 反的诱导磁场，它使核上所受到 的有效磁场减小,即使核受到了屏 蔽, 产生了高场位移。若电子密 度增加，d增加，屏蔽增加，引 起高场位移；若减少电子密度， d减少，屏蔽减少，引起低场位 移
各种π系统的化学位移各向异性
在苯环的上方和下方出现屏蔽区，而在苯环平面上出现去屏蔽区。 三键环电子流产生的感应磁场沿键轴方向为屏蔽区。 双键平面上方和下方的质子处于电子云屏蔽区，而双键平面内的 质子处于去屏蔽区。
邻近基团的磁各向异性-1
环流效应：由于苯环电子的离
域性，在外磁场H0的作用下，当 H0的方向垂直于苯环平面时， 电 子便沿着苯环碳链流动，形成所
•抗磁性物质 •顺磁性物质
化学位移的表示方法
•实际工作中测量的都是相对的化学位移，即以某一参考物的 谱线为标准。最常用的参考物是四甲基硅(CH3)4Si，简称TMS •因为化学位移的大小与磁场强度成正比，为了比较在不同 场强谱仪的化学位移，实际工作中常用一种与磁场强度无关 的，无量刚的值（相对值），，来表示化学位移的大小
的作用，电子云相互排斥，导致原子周围的电子密度降低， 屏蔽减少，谱线向低场方向移动
Hc Hb Ha OH (ppm) Ha 4.68 Hb 2.40 Hc 1.10 (A) (B) Hc Hb OH Ha (ppm) Ha 3.92 Hb 3.55 Hc 0.88
氢键效应
•氢键形成对质子化学位移的影响不能简 单予以解释。当H和Y形成氢键X-HY时， 一方面Ｙ的存在使X-H键的电子云密度降 低而去屏蔽，化学位移增加。另一方面， 给体原子或基团的磁各向异性可能使质 子受到屏蔽，化学位移减少。其中去屏