LOGOorga no chemorga no chem核磁共振氢谱CH-NMR化学位移chemical shiftsorga no chemorga no chemProduced by Jiwu Wenorga no chemQ-内容提要化学位移的产生化学位移的表示方法与测定影响化学位移的因素不同质子的化学位移organochem 163 com化学位移的产生核磁共振条件及面临的问题1 核磁共振的条件小结1 自旋核1主02 外加磁场Bo3 外加射频的能量hv等于自旋核磁能级的能量差hv AEv 丁 yB2面临的问题从核磁共振条件式可以看LB,磁性原子核的共振频率V只和 磁旋比Y和外加磁场强度B。有关。那么，在一定条件下测定 时，所有1H只产生一条谱线，所有的Me也只产生一条谱线,这样对于有机物结构分析就没有什么意义。核外电子的影响，屏蔽效应，化学位移核外电子在外加磁场作用下产生电子环 流，电子环流产生相应的感应磁场，感 应磁场的方向与原外加磁场的方向相反，磁场强度等于qB,此时原子核实际受 到的磁场强度小于原外加磁场强度B。，这种核外电子对原子核的影响称为屏蔽 效应，Q称为屏蔽常数。1 A r r t t t亠i修止旳孩超灭振条件h由于屏蔽效应不同导致化学环境不同的 原子核共振频率不同，因而在不同的位 置上出现吸收峰，这种现象称为化学位hv -yB0 1 -a 2n1八yBl-b2 TV移。organochem 163 com化学位移的表示方法与测定高场与低场的区分If5 electrons were not present the signal might appear hereShielding by circulating a electrons shifts the signal upfield to here.Increasing frequencyDownfield化学位移的表示方法位移常数Upfield测定和计算方法硅）对照法y y童邑斗0TMSorganochem 163 com学位移的表示方法与测定H四甲基硅仃MS作为标准物质的优点TMS化学性质不活泼，与样品之间不发生化学反应和分子间缔合;TMS是一个对称结构，四个甲基的化学环境完全相同，不论在氢 谱还是碳谱都只产生一个吸收峰；Si的电负性小1.9,TMS中氢核与碳核周围的电子云密度高，屏 蔽效应人，产牛.NMR信号所需的磁场强度比一般有机物中的氢核 和碳核产生NMR信号所需的磁场强度大得多，处于较高场，与绝 大部分样品信号不发生重叠和干扰；TMS沸点低27C,容易去除，有利于回收样品。2.053.66109876543Z1 0HPM-QO-027ppm影响化学位移的因素亘透导效应吸电子诱导效应降低原子核周围的电子云密度，化学位移向低场移动，增大。ch3x中甲基和各种取代基连接后的化学位移-XF OCH3 ClBr CH3H84.263.243.052.680.880.22共轨效应3.杂化效应4磁各向异性效应，屏蔽与去屏蔽1双键的磁各向异性效应induced field rein forces the external field deshielding2苯环的磁各向异性效应circulationinduced magnetic field畚键的磁各向异性效应induced shields the protonH单键的磁各向异性效应直立键上的氢核处于屏蔽区，在较高场，平伏键上的氢核处于去屏 蔽区,在较低场，化学位移值3大约柑差0.5 ppm。影响化学位移的因素5氢键分子形成氢键后,氢核周围的电子云密度降低,产生去屏蔽作用，化学位移向低场移动，6增大。III金温度大多数信号的共振位置受温度影响很小，但OH，NH和SH在升高温度时形成氢键的程度降低，化学位移 移向高场，降低。7.溶剂效志溶琉的磁各向异性和溶质与溶剂之间形成 氢键将对溶质中不同位置的氢核的化学位移产生影响。organochem 163 comCompound class or type of protonChemical shift S,ppm*Protons bonded to carb onAlkaneRCH3,R2CH2,R3CHAllylicTerminal alkyneC一H adjacent to COCH adjacent to CN0.9-1.81.5-2.61.8-3.12.0-2.52.1-2.3organochan 163 comorganochan 163 com不同质子的化学位移Ben zylicAmineAlkyl chlorideAlkyl bromideH CArIIHCNR2IIH C ClIH C Br2.3-2.82.2-2.93.1-4.12.7-4.1Alcohol or etherVinylicArylAldehyde /cc/ HArH3.3-3.74.5- 6.56.5- 8.59-10organochan 163 comorganochan 163 comProtons bonded to nitrogen or oxygenAmineAlcoholPhenolHNRHORHOArt t t3 5 8--15 6oCarboxylic acid0IIHOCR10-131Approximate values relative to tetramethylsilane； other groups within lhe molecule can cause a proton signal to appear outside of the range cited.1The chemical shifts of 0 H and N H protons are temperature and concentration-dependent.organochan 163 comLOGOorga no chem