第十九章核磁共振波譜分析法ppt課件

1、第十九章第十九章 核磁共振波譜核磁共振波譜分析法分析法一、一、 概述概述generalizationgeneralization二、二、 化學(xué)位移化學(xué)位移chemical shiftchemical shift三、三、 巧合與弛豫巧合與弛豫coupling and relaxationcoupling and relaxation四、四、 13CNMR 13CNMR譜圖譜圖13C NMR spectrograph13C NMR spectrograph第五節(jié)第五節(jié) 13C核磁共振譜簡介核磁共振譜簡介nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR 13C

2、 Nuclear magnetic resonance spectroscopy 一、概述一、概述 PFT-NMR(1970年)，適用化技術(shù)；13C譜特點(diǎn)：1研討C骨架，構(gòu)造信息豐富；2化學(xué)位移范圍大；0250ppm； ( 19F：300ppm； 31P：700ppm；)313C-13C巧合的幾率很??；13C天然豐度1.1%；413C-H巧合可消除，譜圖簡化。核磁矩：1H=2.79270; 13C=0.70216磁旋比為質(zhì)子的1/4；相對(duì)靈敏度為質(zhì)子的1/5600；H0EI=21I=21H splittingC splittingPFT-NMRR.F.transmitterMAGNETR-F

3、receiverand detectorRecorderSweep generator (1) Magnet 251 (2) Sweep generator 310mG/min 全程0.2Gauss (3) （射頻發(fā)生器 ） RF transmitter (4) （射頻接收器和檢測(cè)器） RF receiver and detector (5) （樣品支架 , 探頭） Sample holder ,probe (6) （記錄儀） RecorderMAGNET富里葉變換富里葉變換Pw1T1TPWPWTransmitterReceiver PW=1050s T=4s Freq.range PW12=

4、200,000400,000Hz T1=41=0.25HzFTtimefrequency脈沖脈沖弛豫弛豫H0二、化學(xué)位移二、化學(xué)位移 chemical shift chemical shift化學(xué)位移范圍：0250ppm；核對(duì)周圍化學(xué)環(huán)境敏感，重疊少氫譜與碳譜有較多共同點(diǎn)；碳譜化學(xué)位移規(guī)律：(1) 高場(chǎng)低場(chǎng)碳譜：飽和烴碳原子、炔烴碳原子、烯烴碳原子、羧基碳原子氫譜：飽和烴氫、炔氫、烯氫、醛基氫；(2) 與電負(fù)性基團(tuán)，化學(xué)位移向低場(chǎng)挪動(dòng)；化學(xué)位移規(guī)律：烷烴化學(xué)位移規(guī)律：烷烴取代烷烴取代烷烴:H3CC H2C H2C H2C H334.722.813.9碳數(shù)碳數(shù)n 4 端甲基端甲基 C=13-14

5、 C CH CH2 CH3鄰碳上取代基增多鄰碳上取代基增多 C 越大越大化學(xué)位移規(guī)律：烯烴化學(xué)位移規(guī)律：烯烴 C=100-150成對(duì)出現(xiàn)成對(duì)出現(xiàn)端碳端碳 =CH2 110；鄰碳上取代基增多；鄰碳上取代基增多 C越大：越大：C CCCH2CCH2CH3CH3CH3H3CCCH2CHCH3CH3CH3CH3H3C2 5 .43 0 .45 2 .22 4 .72 9 .95 3 .51 4 3 .71 1 4 .4OCHH2CCH3OCHH2CCH384.2 153.2化學(xué)位移規(guī)律：炔烴化學(xué)位移規(guī)律：炔烴 C=65-90C=65-90CH2CCHH3C67.084.7H3CCCCH373.6CH2

6、CCHCH267.482.8CH2H3C17.429.921.212.9OCH2CH3CHCOCH3CC23.989.4H3C28.088.4化學(xué)位移表化學(xué)位移表1 chemical shift table1 chemical shift table化學(xué)位移表化學(xué)位移表2 chemical shift table2 chemical shift table三、巧合與弛豫三、巧合與弛豫13C-13C巧合的幾率很小13C天然豐度1.1%；13C- 1H巧合；巧合常數(shù)1JCH：100-250 Hz；峰裂分；譜圖復(fù)雜；去偶方法：(1)質(zhì)子噪聲去偶或?qū)拵ヅ?proton noise decouplin

7、g or boradband decoupling) ： 采用寬頻帶照射，使氫質(zhì)子飽和； 去偶使峰合并，強(qiáng)度添加(2)質(zhì)子偏共振去偶：識(shí)別碳原子類型；弛豫： 13C的弛豫比1H慢，可達(dá)數(shù)分鐘；采用PFT-NMR可測(cè)定，提供空間位阻、各向異性、分子大小、外形等信息；碳譜與氫譜的對(duì)比碳譜與氫譜的對(duì)比譜圖去偶作用對(duì)比譜圖去偶作用對(duì)比碳譜與氫碳譜與氫譜的對(duì)比譜的對(duì)比譜圖去偶作用對(duì)比譜圖去偶作用對(duì)比譜圖去偶作用對(duì)比譜圖去偶作用對(duì)比 四、四、13C NMR譜圖譜圖6H4H4H0.91.52.321018 124313C1HSttq1.C7H14O 13C NMR譜圖譜圖22.C9H10O2.13.67.2

8、SSdddtq206140 12053 301H13C 13C NMR譜圖譜圖32030405060qdqst例例3.化合物化合物C12H26，根據(jù)，根據(jù)13C NMR譜圖推斷其構(gòu)造。譜圖推斷其構(gòu)造。H2CHCH2CCH3CCCH3CH3CH3CH3H3CCH3 13C NMR譜圖譜圖44.C7H7Br1401207.02.320ssdddqd1H13C內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇第一節(jié)第一節(jié) 核磁共振根本原理核磁共振根本原理principle of nuclear magnetic resonanceprinciple of nuclear magnetic resonance第二節(jié)第二節(jié) 核磁共振與化學(xué)位移核磁共振與化學(xué)位移nuclear magnetic resonance and chemical nuclear magnetic resonance and chemical shiftshift第三節(jié)第三節(jié) 自旋巧合與自旋裂分自旋巧合與自旋裂分spin coupling and spin splittingspin coupling and spin splitting第四節(jié)第四節(jié) 譜圖解析與構(gòu)造確定譜圖解析與構(gòu)造確定analysis of spectrograph and structure analysis of spe