磁共振譜PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1磁共振譜磁共振譜基團(tuán)距離越遠(yuǎn)，受到的影響越小基團(tuán)距離越遠(yuǎn)，受到的影響越小CH2CH3CH2Br1.251.693.30第1頁/共26頁2. 2. 各向異性各向異性(1) 芳環(huán)的各向異性芳環(huán)的各向異性感應(yīng)磁場感應(yīng)磁場: 與外磁場方向在環(huán)內(nèi)相反（抗磁的），與外磁場方向在環(huán)內(nèi)相反（抗磁的）， 在環(huán)外相同（順磁的）在環(huán)外相同（順磁的） 7.3第2頁/共26頁芳香烴18-輪烯對環(huán)吩第3頁/共26頁(2) (2) 雙鍵化合物的各向異性雙鍵化合物的各向異性乙烷質(zhì)子乙烷質(zhì)子 0.96乙烯質(zhì)子乙烯質(zhì)子 5.84 1) 烯碳烯碳sp2雜化雜化, C-H鍵電子更靠近碳，對質(zhì)子的屏蔽鍵電子更靠近碳，對質(zhì)子的屏

2、蔽 *2) 產(chǎn)生感應(yīng)磁場，質(zhì)子恰好在去屏蔽區(qū)產(chǎn)生感應(yīng)磁場，質(zhì)子恰好在去屏蔽區(qū)第4頁/共26頁（3 3） 三鍵化合物的各向異性三鍵化合物的各向異性 1）炔碳為）炔碳為sp雜化，相對雜化，相對sp2和和sp3雜化的雜化的C-H鍵電子鍵電子更靠近碳，更靠近碳， 使質(zhì)子周圍的電子云密度減少，使質(zhì)子周圍的電子云密度減少， 質(zhì)子質(zhì)子共振吸收向低場移動(dòng)共振吸收向低場移動(dòng)* 2）炔碳質(zhì)子處在屏蔽區(qū)，炔氫共振應(yīng)出現(xiàn)在較高）炔碳質(zhì)子處在屏蔽區(qū)，炔氫共振應(yīng)出現(xiàn)在較高的磁場強(qiáng)度區(qū)的磁場強(qiáng)度區(qū) 炔質(zhì)子的化學(xué)位移值為炔質(zhì)子的化學(xué)位移值為2.882.88第5頁/共26頁3. 3. 氫鍵的影響氫鍵的影響氫鍵的形成可以削弱對氫

3、鍵質(zhì)子的屏蔽，氫鍵的形成可以削弱對氫鍵質(zhì)子的屏蔽，使共振吸收移向低場使共振吸收移向低場 醇羥基 0.55 酚 47 胺 0.55 羧酸 1013 二聚體形式（雙分子的氫鍵）第6頁/共26頁分子內(nèi)氫鍵同樣可以影響質(zhì)子的共振吸收分子內(nèi)氫鍵同樣可以影響質(zhì)子的共振吸收 -二酮的烯醇式可以形成分子內(nèi)氫鍵二酮的烯醇式可以形成分子內(nèi)氫鍵該羥基質(zhì)子的化學(xué)位移該羥基質(zhì)子的化學(xué)位移 為為1116第7頁/共26頁4.3.3 4.3.3 化學(xué)等價(jià)與磁等價(jià)化學(xué)等價(jià)與磁等價(jià)1. 1. 化學(xué)等價(jià)化學(xué)等價(jià)化學(xué)等價(jià)又稱為化學(xué)位移等價(jià)。若分子中兩個(gè)相同原子（或基團(tuán)）處于相同的化學(xué)環(huán)境時(shí)，則稱它們是化學(xué)等價(jià)的一般說來，若兩個(gè)相同基

4、團(tuán)可通過二次旋轉(zhuǎn)軸互換，一般說來，若兩個(gè)相同基團(tuán)可通過二次旋轉(zhuǎn)軸互換，則它們無論在何種溶劑中均是化學(xué)等價(jià)的。若兩個(gè)則它們無論在何種溶劑中均是化學(xué)等價(jià)的。若兩個(gè)相同基團(tuán)是通過對稱面互換的。則它們在非手性溶相同基團(tuán)是通過對稱面互換的。則它們在非手性溶劑中是化學(xué)等價(jià)的，而在手性溶劑中則不是化學(xué)等劑中是化學(xué)等價(jià)的，而在手性溶劑中則不是化學(xué)等價(jià)的。若不能通過以上兩種對稱操作互換的兩相同價(jià)的。若不能通過以上兩種對稱操作互換的兩相同基團(tuán)，一般都不是化學(xué)等價(jià)的?；鶊F(tuán)，一般都不是化學(xué)等價(jià)的。第8頁/共26頁第9頁/共26頁當(dāng)存在分子內(nèi)的快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則亦會使化學(xué)不等價(jià)的基團(tuán)或質(zhì)子變成化學(xué)等價(jià)的，如環(huán)己烷中的直立氫

5、和平展氫之間由于環(huán)的快速反轉(zhuǎn)而使這兩個(gè)氫成為化學(xué)等價(jià)的。當(dāng)存在分子內(nèi)的快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則亦會使化學(xué)不等價(jià)的基團(tuán)或質(zhì)子變成化學(xué)等價(jià)的，如環(huán)己烷中的直立氫和平展氫之間由于環(huán)的快速反轉(zhuǎn)而使這兩個(gè)氫成為化學(xué)等價(jià)的。2. 2. 磁等價(jià)磁等價(jià)若化合物中兩個(gè)相同原子核所處的化學(xué)環(huán)境相同，且它們對任意的另外一核的耦合常數(shù)亦相同（數(shù)值和符號），則兩原子為磁等價(jià)的。同時(shí)滿足下列兩條件：同時(shí)滿足下列兩條件：(1) 它們是化學(xué)等價(jià)的它們是化學(xué)等價(jià)的 (2) 它們對任意另一核的耦合常數(shù)它們對任意另一核的耦合常數(shù)J相同（數(shù)值及符號）相同（數(shù)值及符號）第10頁/共26頁CCFFHH兩個(gè)兩個(gè)H是化學(xué)等價(jià)的，兩個(gè)是化學(xué)等價(jià)的，兩個(gè)

6、F也是化學(xué)等價(jià)的也是化學(xué)等價(jià)的兩個(gè)兩個(gè)H化學(xué)等價(jià)而磁不等價(jià)化學(xué)等價(jià)而磁不等價(jià), 兩個(gè)兩個(gè)F也是磁不等價(jià)的。也是磁不等價(jià)的。由于兩個(gè)氫磁不等價(jià)，其氫譜線數(shù)目超過由于兩個(gè)氫磁不等價(jià)，其氫譜線數(shù)目超過10條。條。 HA和和HA 是化學(xué)等價(jià)的是化學(xué)等價(jià)的 二重軸二重軸對對HB（HB ）來說）來說, 一個(gè)是鄰位耦合一個(gè)是鄰位耦合（耦合常數(shù)（耦合常數(shù)3J）, 另一個(gè)是對位耦合另一個(gè)是對位耦合（耦合常數(shù)（耦合常數(shù)5J）, 它們是磁不等價(jià)的。它們是磁不等價(jià)的。第11頁/共26頁HA及及HA 化學(xué)等價(jià)且磁等價(jià)，化學(xué)等價(jià)且磁等價(jià)，因它們對因它們對HB都是間位耦合，都是間位耦合，其耦合常數(shù)其耦合常數(shù)4J相同相同第1

7、2頁/共26頁第13頁/共26頁4.3.4 4.3.4 一級裂分一級裂分化學(xué)位移以化學(xué)位移以頻率頻率(Hz)為單位為單位/J6 弱耦合弱耦合 一級類型譜一級類型譜/J6 強(qiáng)耦合強(qiáng)耦合 高級類型譜高級類型譜第14頁/共26頁第15頁/共26頁第16頁/共26頁第17頁/共26頁第18頁/共26頁第19頁/共26頁no splitCOCH3CH3CH3CH3CH3CH3第20頁/共26頁對于自旋量子數(shù)對于自旋量子數(shù)I=1/2的一級類型的耦合的一級類型的耦合可以歸納以下幾條規(guī)則：可以歸納以下幾條規(guī)則：1. 某核和某核和n個(gè)磁等價(jià)的核耦合時(shí)，可產(chǎn)生個(gè)磁等價(jià)的核耦合時(shí)，可產(chǎn)生n+1條譜線，條譜線， 若它

8、再與另一組若它再與另一組m個(gè)磁等價(jià)核耦合，則譜線的數(shù)目個(gè)磁等價(jià)核耦合，則譜線的數(shù)目 是（是（n+1）(m+1）條。）條。2. 譜線裂分的間距即是它們的耦合常數(shù)譜線裂分的間距即是它們的耦合常數(shù)J 。3. 一級類型的多重峰通過其中點(diǎn)作對稱分布，中心一級類型的多重峰通過其中點(diǎn)作對稱分布，中心 位置即為化學(xué)位移值。位置即為化學(xué)位移值。4. 多重峰的相對強(qiáng)度為二項(xiàng)展開式（多重峰的相對強(qiáng)度為二項(xiàng)展開式（a+b）n的系數(shù)，的系數(shù)， n為等價(jià)核的個(gè)數(shù)。即可由下表表示為等價(jià)核的個(gè)數(shù)。即可由下表表示:第21頁/共26頁n（核的個(gè)數(shù)）（核的個(gè)數(shù)）譜線相對強(qiáng)度譜線相對強(qiáng)度0 11 1 12 1 2 13 1 3 3 14 1 4 6 4 15 1 5 10 1