核磁氢谱分析

➢电负性基团的吸电子诱导效应沿化学键延伸， 相隔的化学键越多，影响越小。如，在甲醇、乙 醇和正丙醇中的甲基随着离OH基团的距离增加， 化学位移向高场移动，分别为3.39,1.18和0.93.可 见取代基对α位上的质子影响最大，对β位上质子 虽有影响，但影响程度大大降低，而对γ位质子影 响可以忽略不计。
h
⊿E
=
—— 2π
H0
n射 = —H—0
2π
• 磁场强度与射频频率成正比。 • 仪器的射频频率越大，磁场强度越大，谱图分辨率越高。
产生NMR条件
（1） I 0 的自旋核
（2） （3）
外磁场 H0
与 H0 相互垂直的射频场B1 n射
=
—H—0
2π
信号
吸 收 能 量
0 低 场 H0 高 场
要满足核磁共振条件，可通过二种方法来实现： 扫频 — 固定磁场强度，改变射电频率对样品扫描 扫场 — 固定射电频率，改变磁场强度对样品扫描
3.5 NMR谱的结构信息
化学位移 （ ），积分高度 （n个H）， 偶合常数 （J）
化学位移 偶合常数 积分高度
氘代溶剂的干扰峰
CDCl3 CD3CN CD3OD CD3COCD3 CD3SOCD3 D2O C6D6
7.27(s) 2.0 3.31（5）, 2.1（5） , 2.5 （5）, 4.7(s) 7.3(s)
2020高中化学竞赛 现代仪器分析 核磁共振氢谱
目录
1. 核磁共振的基本原理 2. 核磁共振仪 3. 氢的化学位移 4. 影响化学位移的因素 5. 各类质子的化学位移 6. 自旋偶合和自旋裂分 7.偶合常数与分子结构的关系 8. 核磁共振氢谱解析 9.常见天然产物1H NMR特征
重点掌握

如果分子有对称性或者分子的局部具有对称性，若干基团会在同一 处出峰。例如，叔丁基的3个甲基在同一处出峰。
氢谱—解析方法
五．分析峰组的耦合裂分
磁性核之间的相互作用，核磁共 振氢谱的峰组一般会出现裂分。 前面已经讲述：现在通常使用高 场（高频）核磁共振谱仪，遇见 二级谱的机会相当小。需要解析 的核磁共振氢谱绝大部分均表现 为一级谱，即可以用n+l规律分析 峰组的裂分。
氢谱—解析方法六．组合来自能的结构式根据峰组间的等间距，可以找到相邻的基团。此时参考有关基团的化学 位移数值，也可以作为佐证。用这样的方法，就可以从个别的基团开始， 延伸到与它连接的基团，进而扩大成更大的结构单元。这样就可以一步 步地得到可能的结构式。 当然，如果仅仅依靠核磁共振氢谱，有可能 会遇到困难当杂原子或者季碳原于隔断耦合关系之后，基团的连接方法 就受阻了。在这样的情况下，核磁共振二维谱的应用就十分必要。
碳链的端甲基：峰组一般位于棱磁共 振氢谱的最高场（谱图的最右端）， 化学位移数值约0 .87 ppm，峰型为 三重峰。
取代苯环：位置一般在6.8～8.0 ppm，它们的峰组粗看是一对两重峰， 因此也容易被识别。
氢谱—解析方法
确定待测所含的官能团
根据每个峰组的化学位移数值和所对应的氢原子数，可以确定它们 是什么官能团。从化学位移数值也可以估计它们的相邻基团。例如， 甲氧基的化学位移数值在3.5～3.9 ppm，偏低场的（化学位移数 值偏大的）应该是芳香环上面的甲氧基，即它连接的是芳环。
结构不复杂的未知物，有可能不需要 分子式也能确定它的结构。这是因为 即使不知道未知物的分子式，也可以 从核磁共振氢谱直接确定各峰组所对 应的氢原子数。这个问题很简单，因 为如果确定了某些峰组所对应的氢原 子 基 数 ： ， 化 其 学 他 位 蜂 移 组 数 就 值 可 一 以般 根在 据3 峰. 5组～面3 . 积9 之 p p间m的，积因分为数是值尖之锐比的而单确峰定，相所应以的很氢容 原 易 子被 数识 。别 下。 面 所 列 的 一 些 官 能 团 可 以 作为确定各峰组所对应的氢原子数的 基准：

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。

核磁共振氢谱oh 单峰
核磁共振氢谱是一种用来分析和确定有机化合物结构的方法。

其中，氢谱是基于氢原子核的核磁共振现象进行测量的。

"单峰"指的是氢谱中只有一个峰出现。

这种情况通常发生在有机化合物中氢原子少且相对简单的情况下。

单峰的出现表示该化合物中的氢原子都处于相似的化学环境，即它们周围的原子和基团对其环境产生的影响相似。

这种化学环境的相似性意味着这些氢原子都具有相似的化学位移，从而在氢谱中表现为一个单独的峰。

在核磁共振氢谱中，氢原子的化学位移值通常以化学位移单位（ppm）表示。

单峰的出现可以让化学家确定该化合物中该特定位置上的氢原子所处的化学环境，并进一步用于确定分子结构的一部分。