大学有机化学课件-现代物理实验方法在有机化学中的应用.ppt

* 四、13C — NMR谱的简析 产物的质子 宽带去偶谱图 例1、 * 1，3，5—三甲基环己烷的质子去偶谱 显示三个吸收峰表明分子中有三组化学等价碳 显示六个吸收峰表明分子中有六组化学等价碳 图A 图B * * ννννννν * 化学等价质子的判定： 一组质子分别被同一原子或基团取代后，可得到同一化合物或对映异构体那么这组质子就是化学等价质子。 例一： 两个甲基氢、Ha与 Hb分别为化学等价质子 * 例二： 一对对映体 Ha与 Hb是化学等价质子 一对非对映体 例三： Ha与 Hb不是化学等价质子， 该化合物分子中共有5种化 学环境不同的质子。 * 单 峰 单 峰 单 峰 两组峰 两组峰 两组峰 * 几重峰？ 几重峰？ 四组峰 三组峰 * 2 、磁等价质子：化学环境相同、化学位移相同, 并且对组外任何一个质子的偶合作用都相同的一组质子叫磁等价质子。 甲基氢是化学等价质子，但不是磁等价质子。所有的磁等价质子都是化学等价质子，而化学等价质子不一定是磁等价质子。 例: 顺式偶合≠反式偶合 两组峰 * H1与 H2是化学等价质子；但它们不是磁等价质子，因为： 同理，H3与 H4是化学等价质子，但也不是磁等价质子。 * 六）、自旋偶合的限度与判定（P208) 一）、自旋偶合的限度 1 、自旋偶合只发生在相互邻近的不等性质子之间，等性质子之间不发生偶合。 CH3-CH3 无偶合（单峰） CH3CH2Cl 有偶合（产生两组峰） * 2、 当偶合作用通过单键传递，超过三个单键时（ J ≈ 0 ），则偶合作用不发生。 有偶合 无偶合 无偶合 * 3 、同碳原子上的氢化学环境不同时也可发生偶合 Ha与 Hb 之间有偶合 当单键之间插入双键时（共轭双键或累积双键） 可以发生远程偶合 Hc 与Ha和 Hb 之间也有偶合。 * 4 、醇羟基氢在通常条件下不发生裂分，只显 示一个单峰。 Ha与Hb之间无偶合， Hb与Hc之间有偶合。 由于醇分子之间羟基质子进行快速交换，上混合物的 NMR 谱中只能得到一种羟基氢的吸收峰只有当醇的纯度很高的情况下羟基质子才会产生裂分。 * * 二）、自旋偶合的判定 1 、相互偶合的两组质子其偶合常数相等： Jab =Jba * 2 、裂分峰的形状 相互裂分的两组峰为内高外低彼此相靠 * 乙酸乙酯的 NMR谱图 * 五、1 H1 NMR 谱图的解析 1 H1 NMR 谱可以给出如下信息： 1 、峰的数目：分子中有多少种不同类型的氢。 2 、峰的位置：分子中氢的类别。 3 、峰的强度：每种氢的数目。 4 、峰的裂分数目：邻近碳上氢原子的个数。 * 质子数目的确定: 积分曲线法（P206) 依据：吸收峰的面积与产生吸收的质子数目 成正比。阶梯式积分曲线的高度之比等于每组峰的质子数目之比。 * 2 3 4 H 6 H （ 2+3 ）÷ 10=0.5 2 ÷ 0.5=4 （ H ） 3 ÷ 0.5=6 （ H ） * 溴乙烷的NMR谱图 C2H5Br * 1,1-二溴乙烷的NMR谱图 C2H4Br2 * 5 H 1 H 3 H α-溴乙苯的NMR谱图 * 分子式：C3H3Cl5 * 化合物C9H12O的NMR谱图 5Ｈ 2Ｈ 2Ｈ 3Ｈ * 一、13 C NMR （ cmr ）的特点 1 、位移值范围广，分辨率高. 1H1 NMR（pmr）： δH = 0 ～ 10ppm ±5ppm 13C NMR（cmr）： δC = 0 ～ 250ppm ±100ppm 第六节：13C NMR谱简介 碳的化学环境稍有不同，谱图就有明显的差别。 更能反映出分子的精细结构。。 * 3、在1H谱中,必须考虑相互邻近氢核之间的偶 合作用；在13C谱中,由于13C的相对丰度仅 为1.1％一般情况下偶合机会极少，可以忽 略不记,但是13C与自身连接的H和邻位C上 的H之间有偶合作用。 2、1H谱中峰的强度（面积）与产生吸收的质 子的 数目成正比，13C谱中峰的强度与碳 原子的数目之间没有定量关系。 * 二、13C — NMR的去偶处理 由于自身连接的H和邻位C上的H的偶合作用， 使得13C谱显的非常复杂难以辨认，故常常采用 去偶的方法，除去H核对13C共振吸收的干扰。 常采用的方法如下： 1、质子去偶（也叫宽带去偶） —— 用于确定分子中有多少种碳核 将所有1H对13C的偶合作用都消除掉，使13C 的信号都变成单峰（即：有多少个吸收峰，就表示分子中有多少种不同类型的碳原子）。 * CH3COC