5.1.4 溶液NMR谱
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一维核磁共振(NMR)谱是一种通过测量核磁共振信号在一个维度上的信号强度与化学位移之间的关系来分析样品的技术。在一维NMR谱中,通常横轴表示化学位移(以ppm为单位),纵轴表示信号强度或相对集成强度。
以下是一维NMR谱中可能出现的一些典型峰:
1. **信号峰(Peaks):** 对应于不同核的化学位移,每个峰的位置表示一种不同的核。
2. **峰的相对强度:** 峰的高度或面积可以提供与相应核的数量成比例的信息。
3. **峰的形状:** 峰的形状可以提供关于相应核所处环境的信息,例如峰的宽度可能与化学环境中的分子运动有关。
4. **化学位移标尺(Chemical Shift Scale):** 一维NMR谱的横轴上通常标有化学位移的数值,以部分百万(ppm)为单位。这是由于化学位移相对于参考化合物(通常是TMS,四甲基硅烷)的偏移。
5. **耦合常数:** 对于有耦合的核,峰的分裂形式可以提供关于相邻核之间的耦合常数的信息。
具体的一维NMR谱图会因样品的不同而有所不同,而谱图的解读通常需要化学专业知识。
核磁谱图NMR常见溶剂峰杂质峰分析
常用氘代溶剂和杂质峰在1H谱中的化学位移单位:ppm溶剂—CDCl3 (CD3)2CO (CD3)2SO C6D6 CD3CN CD3OH D2O 溶剂峰—7.26 2.05 2.49 7.16 1.94 3.31 4.80 水峰—1.56 2.84 3.33 0.40 2.13 4.87 —乙酸—2.10 1.96 1.91 1.55 1.96 1.99 2.08
丙酮—2.17 2.09 2.09 1.55 2.08 2.15 2.22 乙腈—2.10 2.05 2.07 1.55 1.96 2.03 2.06 苯—7.36 7.36 7.37 7.15 7.37 7.33 —
叔丁醇CH3 1.28 1.18 1.11 1.05 1.16 1.40 1.24 OH ——4.19 1.55 2.18 ——
叔丁基甲醚CCH3 1.19 1.13 1.11 1.07 1.14 1.15 1.21 OCH3 3.22 3.13 3.08 3.04 3.13 3.20 3.22 氯仿—7.268.028.326.157.587.90—环己烷—1.43 1.43 1.40 1.40 1.44 1.45 —1,2-二氯甲烷—3.73 3.87 3.90 2.90 3.81 3.78 —二氯甲烷—5.30 5.63 5.76 4.27 5.44 5.49 —
乙醚CH3(t) 1.21 1.11 1.09 1.11 1.12 1.18 1.17 CH2(q) 3.48 3.41 3.38 3.26 3.42 3.49 3.56
二甲基甲酰胺CH 8.02 7.96 7.95 7.63 7.92 7.79 7.92 CH3 2.96 2.94 2.89 2.36 2.89 2.99 3.01 CH3 2.88 2.78 2.73 1.86 2.77 2.86 2.85 二甲基亚砜—2.62 2.52 2.54 1.68 2.50 2.65 2.71 二氧杂环—3.71 3.59 3.57 3.35 3.60 3.66 3.75
核磁谱图NMR常见溶剂峰杂质峰分析
常用氘代溶剂和杂质峰在
1H谱中的化学位移
单位:
ppm
溶剂
— CDCl3 (CD3)2CO (CD3)2SO C6D6 CD3CN CD3OH D2O
溶剂峰
— 7.26 2.05 2.49 7.16 1.94 3.31 4.80
水峰
— 1.56 2.84 3.33 0.40 2.13 4.87 —
乙酸
— 2.10 1.96 1.91 1.55 1.96 1.99 2.08
丙酮
— 2.17 2.09 2.09 1.55 2.08 2.15 2.22
乙腈
— 2.10 2.05 2.07 1.55 1.96 2.03 2.06
苯
— 7.36 7.36 7.37 7.15 7.37 7.33 —
叔丁醇
CH3 1.28 1.18 1.11 1.05 1.16 1.40 1.24
OH — — 4.19 1.55 2.18 — —
叔丁基甲醚
CCH3 1.19 1.13 1.11 1.07 1.14 1.15 1.21
OCH3 3.22 3.13 3.08 3.04 3.13 3.20 3.22
氯仿 —
7.26
8.02
8.32
6.15
7.58
7.90
—
环己烷
— 1.43 1.43 1.40 1.40 1.44 1.45 —
1,2-二氯甲烷
— 3.73 3.87 3.90 2.90 3.81 3.78 —
二氯甲烷
— 5.30 5.63 5.76 4.27 5.44 5.49 —
乙醚
CH3(t) 1.21 1.11 1.09 1.11 1.12 1.18 1.17
CH2(q) 3.48 3.41 3.38 3.26 3.42 3.49 3.56
二甲基甲酰胺
CH 8.02 7.96 7.95 7.63 7.92 7.79 7.92
CH3 2.96 2.94 2.89 2.36 2.89 2.99 3.01
1 溶剂 1H化学位移δ(精细多重峰数) JHD/Hz 13C化学位移δ(精细多重峰数) JCD/Hz
NMR溶剂中残余H2O或HOD的质子化学移 相对密度(20℃) 熔点/℃ 沸点/℃
丙酮—d6 2.05(5) 2.2 206.68(13)
29.92(7) 0.9
19.4 2.8 0.87 -94 57
氯仿-d 7.27(1) 77.23(3) 32.0 1.5
1.50 -64 62
重水 4.80(DSS)
4.81(TSP) 4.8 1.11 3.8 101.4
N,N-二甲基甲酰胺-d7 8.03(1)
2.92(5)
2.75(5
1.9
1.9 163.15(3)
34.89(7)
29.76(7 29.4
21.0
21.1 3.5 1.04 -61 153
二甲基亚砜-d6 2.50(5) 1.9 39.51(7) 21.0 3.3 1.18 18 189
甲醇-d4 4.87(1)
3.31(5)
1.7 49.15(7) 21.4 4.9 0.89 -98 65
注:JHD为溶剂本身的其他1H对与之相对应的1H之间的耦合常数,JCD为溶剂本身1H对13C的耦合常数,H2O和交换了D的HOD上的1H产生的即水峰的化学位移
氯仿:小、中小、中等极性
DMSO:芳香系统(日光下自然显色、紫外荧光)。对于酚羟基能够出峰。芳香化合物还是芳香甙,都为首选。
吡啶:极性大的,特别是皂甙
对低、中极性的样品,最常采用氘代氯仿作溶剂,因其价格远低于其它氘代试剂。极性大的化合物可采用氘代丙酮、重水等。
针对一些特殊的样品,可采用相应的氘代试剂:如氘代苯(用于芳香化合物、芳香高聚物) 、氘代二甲基亚砜(用于某些在一般溶剂中难溶的物质) 、氘代吡啶(用于难溶的酸性或芳香化合物)等。