核磁共振谱图解析和结构确专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十九章 核磁共振波谱分析法,一、谱图中化合物结构信息,structure information of compound in spectrograph,二、简化谱图方法,methods of simpling,spectrograph,三、谱图解析,spectrum unscrambling,四、谱图联合解析,deduce the structures from NMR spectrum and IR spectrum,第四节 谱图解析与化合物结构确定,nuclear magnetic resonance spectroscopy;NMR,analysis of spectrograph and structure determination,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第1页,一、谱图中化合物结构信息,（1）峰数目：标志分子中磁不等性质子种类，,多少种；,（2）峰强度(面积)：每类质子数目(相对)，,多少个；,（3）峰位移(,)：,每类质子所处化学环境，,化合物中位置；,（4）峰裂分数：,相邻碳原子上质子数；,（5）偶合常数(,J,)：,确定化合物构型,。,不足之处：,仅能确定质子（氢谱）。,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第2页,一级谱特点,非一级谱（二级谱）,普通情况下，谱峰数目超出,n,+1,规律所计算数目,组内各峰之间强度关系复杂,普通情况下，,和,J,不能,从谱图中可直接读出,裂分峰数符和,n,+1,规律，相邻核为磁等价即只有一个偶合常数,J,；,若相邻,n,个核,n,1,个核偶合常数为,J,1,，,n,2,个核偶合常数为,J,2,，,n=,n,1+,n,2,则裂分,峰数为,（,n,1,+1)(,n,2,+1),峰组内各裂分峰强度比,(,a,+1),n,展开系数,从谱图中可直接读出,和,J,，,化学位移,在裂分峰对称中心，裂分峰之间距离（,Hz）,为偶合常数,J,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第3页,常见复杂谱图,7,8,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第4页,二、,简化谱图方法,1.采取高场强仪器,60,MHz,100,MHz,220,MHz,H,C,H,B,H,A,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第5页,2.活泼氢,D,2,O,交换反应,3.介质效应,OH,NHSH,1,2,CDC,l,3,溶液,1,2,吡啶,溶液,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第6页,4.去偶法（双照射）,第二射频场,H,2,2,X,n,（,共振）,A,m,X,n,系统,消除了,X,n,正确,A,m,偶合,照射,H,a,照射,H,b,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第7页,5.位移试剂(,shift reagents,),稀土元素离子与孤对电子配位后，相邻元素上质子化学位移发生显著移动。,惯用：,E,u,（DPM）,3,三（2,2,6,6,四甲基）庚二酮3,5,铕,OH,OH,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第8页,三、谱图解析,谱图解析步骤,由分子式求不饱合度,由积分曲线求,1,H,核相对数目,解析各基团,首 先解析：,再解析：,(低场信号),最终解析：,芳烃质子和其它质子,活泼氢,D,2,O,交换，解析消失信号,由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析,参考,IR，UV，MS,和其它数据推断解构,得出结论，验证解构,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第9页,6个质子处于完全相同化学环境，单峰。,没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。,1.谱图解析（1）,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第10页,谱图解析（2）,质子,a,与质子,b,所处化学环境不一样，两个单峰。,单峰：没有相邻碳原子（或相邻碳原子无质子）,质子,b,直接与吸电子元素相连，产生去屏蔽效应，峰在低场（相对与质子,a,）出现。,质子,b,也受其影响，峰也向低场位移。,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第11页,谱图解析（3）,裂分与位移,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第12页,谱图解析（4）,苯环上质子在低场出现。为何？,为何1,H,比6,H,化学位移大？,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第13页,对比,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第14页,2.谱图解析与结构(1)确定,5,2,2,3,化合物,C,10,H,12,O,2,8 7 6 5 4 3 2 1 0,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第15页,谱图解析与,结构确定步骤,正确结构：,=1+10+1/2(-12)=5,2.1,单峰三个氢，,CH,3,峰,结构中有氧原子，可能含有：,7.3,芳环上氢，单峰烷基单取代,3.0,4.30,2.1,3.0,和,4.30,三重峰和三重峰,OCH,2,CH,2,相互偶合峰,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第16页,谱图解析与,结构(2)确定,9,5.30,3.38,1.37,C,7,H,16,O,3，,推断其结构,6,1,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第17页,结构(2)确定过程,C,7,H,16,O,3，,=1+7+1/2(-16)=0,a.,3.38,和,1.37,四重峰和三重峰,CH,2,CH,3,相互偶合峰,b.,3.38,含有,OCH,2,结构,结构中有三个氧原子，可能含有(,OCH,2,),3,c.,5.3CH,上氢吸收峰，低场与电负性基团相连,正确结构：,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第18页,谱图解析与,结构(3),化合物,C,10,H,12,O,2，,推断结构,7.3,5.21,1.2,2.3,5,H,2,H,2,H,3,H,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第19页,结构(3)确定过程,化合物,C,10,H,12,O,2，,=1+10+1/2(-12)=5,a.,2.32,和,1.2CH,2,CH,3,相互偶合峰,b.,7.3,芳环上氢，单峰烷基单取代,c.,5.21CH,2,上氢，低场与电负性基团相连,哪个正确?,正确：,B,为何?,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第20页,谱图解析与,结构(4),化合物,C,8,H,8,O,2，,推断其结构,9,8,7,6,5,4,3,10,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第21页,结构(4)确定过程,化合物,C,8,H,8,O,2，,=1+8+1/2(-8)=5,=7-8芳环上氢，四个峰对位取代,=,9.87,醛基上,氢，,低,=,3.87,CH,3,上,氢，低场移动，与电负性强元素相连：,O,CH,3,正确结构：,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第22页,四、联合谱图解析 （1）,C,6,H,12,O,1700,cm,-1,C=0,醛,酮,3000,cm,-1,-C-H,饱和烃,两种质子 1：3或3：9,-,CH,3,：-C(CH,3,),9,无裂分，无相邻质子,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第23页,谱图解析（2）,C,8,H,14,O,4,1700,cm,-1,C=0,醛,酮，排除羧酸，醇，酚,3000,cm,-1,-C-H,饱和烃，无芳环,1三种质子 4：4：,裂分，有相邻质子；,=1.3(6,H),两个,CH,3,裂分为3,相邻,C,有2,H;CH,3,-CH,2,-,4.,=2.5(4,H),单峰,CO-CH,2,CH,2,-CO-,5.,=4.1(4,H),低场(吸电子),两个-,O-CH,2,-,核磁共振谱图解析和结构确专家讲座,第24页,