《有機(jī)化學(xué)》課件-12-5

12.5

1HNMR譜圖分析1HNMR譜圖可以給出有機(jī)分子中不同環(huán)境氫核的信息。根據(jù)譜圖中各峰的化學(xué)位移(δ值）、峰的分裂情況和峰面積比來(lái)判定不同種氫的個(gè)數(shù)，從而推導(dǎo)出分子的可能結(jié)構(gòu)。為達(dá)到識(shí)譜的目的，下面首先對(duì)照已知化合物譜圖了解譜圖與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

圖12-15為α-溴乙苯的1HNMR譜圖。一般譜圖橫坐標(biāo)為δ（ppm)，從右至左δ值增大而相應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小?？v坐標(biāo)為相對(duì)強(qiáng)度。圖中δ0處為TMS共振吸收峰，其他三組峰分別表示三種氫核共振吸收。顯然在δ7.3處的峰為苯環(huán)上質(zhì)子共振吸收峰。

α碳連有溴和苯環(huán)，α質(zhì)子受到誘導(dǎo)效應(yīng)和各向異性的影響共振也應(yīng)在低場(chǎng)發(fā)生，δ5.1是它的吸收峰。δ2.0為甲基共振峰。從圖中可以看到甲基質(zhì)子共振吸收峰被相鄰的α氫分裂為二重峰，而α質(zhì)子被甲基分裂為四重峰(符合n+1規(guī)律）。測(cè)量各組峰上方的積分線高度，它們分別為25mm、5mm、15mm。積分線高度之比即為各種氫個(gè)數(shù)之比?？偟姆e分高度表示化合物中所有氫的個(gè)數(shù)，那么代表一個(gè)氫的積分髙度為(25+5+15)mm/9=5mm。這樣不難算出各組峰代表氫的個(gè)數(shù)。δ7.3芳環(huán)上的氫為25/5=5,δ5.1的α氫為5/5=1,δ2.0β碳上的氫為15/5=3。

圖12-16是α-羥基丙酸乙酯的1HNMR譜圖。對(duì)照結(jié)構(gòu)如何找出各峰的歸屬呢？首先醇羥基質(zhì)子一般不與相連碳上的氫偶合，通常為單峰，盡管它的共振范圍較寬（δ0.5?5)，但在該譜圖中很容易找到積分比為1的羥基質(zhì)子共振峰（δ3.3)。在δ1.3的多重峰積分面積比為6,說(shuō)明是兩個(gè)甲基質(zhì)子共振吸收峰。根據(jù)化合物結(jié)構(gòu)，甲基質(zhì)子a應(yīng)被裂分為三重峰，而甲基質(zhì)子b應(yīng)被裂分為二重峰。由于它們的化學(xué)位移相近，發(fā)生了峰的重疊，顯示為多重峰。

與氧相連碳上的質(zhì)子共振應(yīng)在較低場(chǎng)，δ4.2的多重峰積分比為3，即為質(zhì)子d和e的共振吸收。這兩種與氧相連碳上的氫分別被甲基質(zhì)子a和b裂分為四重峰，化學(xué)位移相近，重疊后呈多重峰。這個(gè)例子說(shuō)明，在利用NMR譜圖推斷結(jié)構(gòu)時(shí)，不能只從峰的分裂去判定，而應(yīng)以δ值、峰的分裂和峰面積比三者作為依據(jù)，并使它們與結(jié)構(gòu)相符。這樣才可得出正確結(jié)果。

下面舉例說(shuō)明利用譜圖判定結(jié)構(gòu)的推導(dǎo)方法。

有一化合物分子式為C9H120,圖12-17是它的1HNMR譜圖，寫(xiě)出它的結(jié)構(gòu)式。

根據(jù)不同環(huán)境下質(zhì)子的化學(xué)位移(δ值）和圖中偶合分裂情況分析:①δ7.2為苯環(huán)質(zhì)子共振峰。②δ3.4為與氧相連碳上的氫核共振峰，因被分裂為四重峰說(shuō)明相鄰有甲基。δ1.2—般為飽和碳上質(zhì)子共振峰，它被分裂為三重峰說(shuō)明相連有亞甲基。從這兩組峰δ值和分裂情況明分子中含有—0CH2CH3。③δ4.3可能為與氧相連碳上的氫，因是單峰，表明無(wú)相鄰氫，另一端可能與苯環(huán)相連。這樣初步判定為芐基乙基醚?根據(jù)積分線高度比