1、第四章 核 磁 共 振,4.1 核磁共振基本原理 4.2 化学位移 4.3 影响化学位移的因素 4.4 自旋偶合与自旋裂分 4.5 偶合常数与偶合机制 4.6 谱图解析(一级谱),1946年,斯坦福大学布洛赫(Bloch)和 哈佛大学珀塞尔(Purcell)分别同时独立地观察到核磁共振现象; 1952年,分享1952年诺贝尔物理奖; 1953年,第一台商品化核磁共振波谱仪问世 1965年,艾斯特 (Ernst)发展出傅里叶变换核磁共振和二维核磁共振;,一、概述,迄今,已经有六位科学家因在核磁共振研究领域的突出贡献而获得诺贝尔奖。,1991年,艾斯特被授予诺贝尔化学奖;2002年,瑞士科学家库尔
2、特维特里希发明了 利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法而获诺贝尔化学奖;,NMR是对各种有机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具。,核磁在化学、生物学、医学和材料科学等 领域具有广泛的应用!,通过核磁共振谱可以了解特定原子的原子 个数、化学环境、邻近基团的种类、分子骨架 及分子的空间构型;,核磁共振实际上是“光谱”中的一种。它是用波长很长、能量很低的电磁波照射分子(102 cm),引起磁性核在外磁场中发生能级的共振跃迁而产生的吸收光谱。,4.1 核磁共振基本原理,并不是所有的核都会发生核磁共振,只有具有磁性的原子核才会发生核磁共振。,1) 原子核的自旋,I0、1/2、1,I
3、 = 0, =0, 无自旋,不能产生自旋角动量,不会产生共振信号。,只有当I 0时,才能发生共振吸收,产生共振信号。,具有自旋现象的原子核才有磁性,因而有自旋角动量(); 可用自旋量子数(I)来描述。,质子数和中子数都为偶数的原子核,12C、16O,1H、13C、15N、31P、19F,2H、11B、14N、17O、33S、35Cl,I = 0,I = 1/2,I = 1, 3/2, 2,下列原子核不可以进行核磁共振实验的是( )A、12C B、19F C、13C D、15NE、10B F、 2H,2)自旋核在外加磁场中的取向数 = 2 I + 1,无外加磁场,有外加静磁场,3)核磁共振的产生
4、,结论: (1)E B0;,(2) 1H受到一定频率(v)的电磁辐射,且能量 =E,则发生共振吸收,产生共振信号。,4) 弛豫(P114)处于高能态的核通过非辐射途径释放能量而及时返回到低能态的过程称为弛豫。由于弛豫现象的发生,使得处于低能态的核数目总是维持多数,从而保证共振信号不会中止。弛豫越易发生,消除“磁饱和”能力越强。,纵向弛豫(时间T1):又称自旋-晶格弛豫。处于高能级的核将其能及时转移给周围分子骨架(晶格)中的其它核,从而使自己返回到低能态的现象。,横向弛豫(时间T2):又称自旋-自旋弛豫。当两个相邻的核处于不同能级,但进动频率相同时,高能级核与低能级核通过自旋状态的交换而实现能量
5、转移所发生的弛豫现象。,核磁共振频率由下式给出:,在一固定外加磁场(B0)中,有机物的1H核磁共振谱应该只有一个峰,即在同一位置。,甲醇的质子核磁共振谱中有几个峰? 原因?,CH3OH,核外电子对H核产生的这种作用,称为屏 蔽效应(又称抗磁屏蔽效应)。, = E / h = ( 1/2 )B0(1-),由于化学环境不同而导致的位移称做 - 化学位移,4.2 化学位移(chemical shift),化学位移的差别约为百万分之十,精确测量十分困难,现采用相对数值。以四甲基硅烷(TMS)为标准物质,规定:它的化学位移为零,然后,根据其它吸收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。,(1)结构对称
6、,是一个单峰; (2)容易回收,与样品不反应、不缔合; (3)屏蔽效应强,共振信号在高场区(值规定为0),绝大多数吸收峰均出现在它的左边。,为什么选用TMS(四甲基硅烷)作为标准物质?,零点,-1,-2,-3,1,2,3,4,5,6,6,7,8,9,TMS,高场,低场,1) 化学位移的表示方法,例如,在 60MHz谱仪和100MHz谱仪上,CH3Br 中 1H核的化学位移值相同:,例:某化合物在400MHz谱仪上测得三种氢 的化学位移值分别为3.0, 4.5,10.0(ppm);在600MHz谱仪上测其1H化学位移值分别 为 (ppm),同一个物质的某一个质子其出峰位置即化学位移用 (PPm)
7、表示时,其数值是不变的;但若用Hz作单位,则其数值因仪器MHZ数而异。,例如一个质子=2PPm,这个质子在60MHZ的仪器中,离开标准物的距离=260=120HZ;而在100 MHZ仪器中,=2100=200HZ。同样是1PPm的化学位移差,在60 MHZ仪器中包含了60HZ;而在100 MHZ仪器中, 1 PPm的化学位移差包含了100HZ。,特征质子的化学位移值,1,0,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,C3CH C2CH2 C-CH3 环烷烃,0.21.5,CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3,1.73,CH2F CH2Cl
8、 CH2Br CH2I CH2O CH2NO2,24.7,0.5(1)5.5,68.5,10.512,CHCl3 (7.26),4.65.9,910,OH NH2 NH,CR2=CH-R,RCOOH,RCHO,D,Ar-H C=CH CH RH 7.28 5.28 1.80 1,CH CH2 CH3 1.40-1.65 1.20-1.40 0.85-0.95,-COOH -CHO ArOH ROH(RNH2) 1012 910 4 8 0.5 5,4.3、影响化学位移的因素,凡影响电子云密度的因素都将影响化学位移。,1)诱导效应(induction effect)(1)与质子相连元素的电负性越
9、强,吸电子作用越强,质子周围的电子云密度越小,屏蔽作用减弱,信号峰在低场出现。,零点,-1,-2,-3,1,2,3,4,5,6,6,7,8,9,TMS,低场,高场,(2)诱导效应是通过成键电子沿键轴方向传递的,氢核与取代基的距离越大,诱导效应越弱。,(3)多取代基对化学位移的影响,1.下列化合物中Ha, Hb化学位移哪个大,CH3COOCH2CH3(a) (b) (c),3乙酸乙酯中的三种类型氢核电子屏蔽效 应相同否?若发生核磁共振,共振峰的化学位移从大到小应当怎么排列?,如果被吸电子基团(如 C=O、NO2)取代由于 共轭,使共轭体系的电子云密度降低, 值向低场位移。,2)共轭效应(conj
10、ugative effect),共轭体系中如果氢被推电子基(如 CH3O)取代,由于p 共轭,使共轭体系的电子云密度增大, 值向高场位移;,与苯环相比较,下列化合物中Ha的化学位移大小,并说明理由。,氢键的数量越多,对氢核的去屏蔽作用也越大。,3)氢键的影响(the effect of hydrogen bond),能形成氢键的氢核 (如 -OH, -NH2 等),其值会 在很宽的范围内变化。,例:苯酚中羟基的值随浓度变化而变化,而o- 羟基苯乙酮中羟基的=12.05 ppm,与浓度无 关。请解释该现象。,A,B,例: 用惰性溶剂稀释时, (A)、(B)羟基上 氢核的共振峰将移向何处?,4)
11、各向异性(aeolotropism),有相当数量氢核的化学位移无法用简单的电子效应解释。例如,苯环中的氢或芳环中的氢,其化学位移值较大(=78,与氯仿相近)。同时,烯烃 = 4.55.7 ,炔烃 = 4.55.7,等化合物都有类似现象,这些都可以用磁各向异性效应来解释。,Ar-H C=CH CH 7.28 5.28 1.80,屏蔽区:感应磁场与外磁场方向相反的区域 去屏蔽区:感应磁场与外磁场方向相同的区域。 双键上的氢处于去屏蔽区,吸收峰出现在低场。,(1)双键的各向异性效应,(2) 叁键的各向异性效应,碳碳叁键是直线构型, 电子云围绕碳碳键呈筒型分 布,形成环电流,故叁键上的H处于屏蔽区,质
12、子的共振信号移向较高的磁场,其= 23。,(3) 苯环的各向异性效应,苯环上的6个电子产生较强的感应磁场,质子位于去屏蔽区。,苯环上的氢吸收峰出现在低场, 值较大。, (a)1.63 (b)1.29 (c)0.85,例:在-蒎烯中,标出的三种氢核为何有 不同的化学位移值?,核磁共振实际上是“光谱”中的一种。它是用波长很长、能量很低的电磁波照射分子(102 cm),引起磁性核在外磁场中发生能级的共振跃迁而产生的吸收光谱。,4.1 核磁共振基本原理,并不是所有的核都会发生核磁共振,只有具有磁性的原子核才会发生核磁共振。,质子数和中子数都为偶数的原子核,12C、16O,1H、13C、15N、31P、
13、19F,2H、11B、14N、17O、33S、35Cl,I = 0,I = 1/2,I = 1, 3/2, 2,核外电子对H核产生的这种作用,称为屏 蔽效应(又称抗磁屏蔽效应)。, = E / h = ( 1/2 )B0(1-),由于化学环境不同而导致的位移称做 - 化学位移,4.2 化学位移(chemical shift),化学位移的差别约为百万分之十,精确测量十分困难,现采用相对数值。以四甲基硅烷(TMS)为标准物质,规定:它的化学位移为零,然后,根据其它吸收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。,(1)结构对称,是一个单峰; (2)容易回收,与样品不反应、不缔合; (3)屏蔽效应强,
14、共振信号在高场区(值规定为0),绝大多数吸收峰均出现在它的左边。,为什么选用TMS(四甲基硅烷)作为标准物质?,零点,-1,-2,-3,1,2,3,4,5,6,6,7,8,9,TMS,高场,低场,1) 化学位移的表示方法,例如,在 60MHz谱仪和100MHz谱仪上,CH3Br 中 1H核的化学位移值相同:,例:某化合物在400MHz谱仪上测得三种氢 的化学位移值分别为3.0, 4.5,10.0(ppm);在600MHz谱仪上测其1H化学位移值分别 为 (ppm),1)诱导效应(induction effect)(1)与质子相连元素的电负性越强,吸电子作用越强,质子周围的电子云密度越小,屏蔽作
15、用减弱,信号峰在低场出现。,零点,-1,-2,-3,1,2,3,4,5,6,6,7,8,9,TMS,低场,高场,如果被吸电子基团(如 C=O、NO2)取代由于 共轭,使共轭体系的电子云密度降低, 值向低场位移。,2)共轭效应(conjugative effect),共轭体系中如果氢被推电子基(如 CH3O)取代,由于p 共轭,使共轭体系的电子云密度增大, 值向高场位移;,氢键的数量越多,对氢核的去屏蔽作用也越大。,3)氢键的影响(the effect of hydrogen bond),4) 各向异性(aeolotropism),有相当数量氢核的化学位移无法用简单的电子效应解释。例如,苯环中的
16、氢或芳环中的氢,其化学位移值较大(=78,与氯仿相近)。同时,烯烃 = 4.55.7 ,炔烃 = 4.55.7,等化合物都有类似现象,这些都可以用磁各向异性效应来解释。,Ar-H C=CH CH 7.28 5.28 1.80,屏蔽区:感应磁场与外磁场方向相反的区域 去屏蔽区:感应磁场与外磁场方向相同的区域。 双键上的氢处于去屏蔽区,吸收峰出现在低场。,(1)双键的各向异性效应,5) 溶剂效应同一种样品,所用溶剂不同,其化学位移亦有一定的差异,这是由于溶剂与溶质之间有不同作用的结果,称为溶剂效应。,在苯与二甲基甲酰胺的复合物中,苯环较多地 靠近带正电荷的氮而远离带负电荷的氧的一端, 使 -甲基受
17、到苯环的屏蔽,所以向高场位移。,N,N 二甲基甲酰胺,两个甲基具有不同的化学位移值,在谱图上可以观测到两个谱峰。但是随着温度提高,CN 键的自由旋转速度加快,两个甲基将逐渐处于相同的化学环境,这时观测到的就是一个谱峰。,温度效应,溶剂:,所用的溶剂本身最好不含质子,以免溶剂中质子干扰测定。常用氘代溶剂或不含质子的溶剂,如CCl4,CDCl3,D2O,CF3COOH,CD3COCD3等溶剂。,但是由于这些氘代溶剂会存在少量未被氘代的溶剂,在某一位置出现残存的质子峰水溶性。如CDCl3在 7.27PPm处出现吸收,是残存的CHCl3质子吸收。,溶剂中可能还有其他杂质,如水等。,一些溶剂残留质子的值
18、,*变动较大与所测化合物浓度及温度等有关,1125,6) 质子化学位移的经验计算(p145),取代基对苯环芳氢的影响,求苯环上氢A,氢B的化学位移值,A=7.30+0.83+0.1=8.23,B=7.30+0.26+0.85=8.41,自旋偶合与自旋裂分,(1) 自旋核与自旋核之间的相互作用称作-自旋偶合。,(2)自旋偶合的结果:吸收峰发生裂分-自旋裂分,(3)常见的偶合类型,H-C-C-H邻碳偶合 (三键偶合),自旋偶合与自旋裂分,2) 自旋偶合机理,分析Hb对Ha 的影响:,屏蔽区,去屏蔽区,由于Hb的自旋干扰,使Ha的吸收峰裂分为双重峰,且峰面积之比为1:1。,Hb 不存在时,Ha的峰形
19、,去屏蔽区,屏蔽区,Hb 存在时,Ha的峰形,由于Hb的自旋干扰,使Ha的吸收峰裂分为双重峰,且峰强度之比为1:1,50%,屏蔽区,50%,去屏蔽区,125%,去屏蔽区,425%,屏蔽区,250%未屏蔽区 3,由于Hb的自旋干扰,使Ha的吸收峰裂分为三重峰,且峰强度之比为1:2:1。,(1)自旋裂分(n+1)规律若氢核a的邻近有n个磁等价的氢b,则氢a将分裂为 n+1 重峰, 即所谓 n+1 规律。由 n+1 规律所得到的峰强度比为二项式(a+b)n 展开的系数。 例:1:1(n=1, 双峰), 1:2:1(n=2 ,三 重峰),1:3:3:1(n=3, 四重峰),磁等价的氢核,1)分子中氢核
20、所处的化学环境相同即化学位移相同(又称作化学等价); 2)以相同的偶合常数与分子中其它氢核相偶合。,注意:1) 化学等价,不一定磁等价,但磁等价的一定是化学等价的。,2)磁等价的H核之间存在自旋偶合,但不发生自旋裂分。,Ha 和 Hb 是否为磁等价的核?,磁等价例子(p152):快速运动机制,由于C-C单键的自由旋转,使构象快速变换,导致化学位移及偶合常数的平均化,因此甲基和亚甲基上的质子是磁等价的。,CH3只有一个单峰。,1. 乙苯中Ha和Hb分别为几重峰,2异丙苯上的a为几重峰?,3. 指出各种质子偶合裂分情况,CH3-CCl2-CH2-Cl,CH2Cl-CH2Cl,4. Hc的信号峰为三
21、重峰吗?,苯环氧乙烷,Hc,固定环上 CH2 的两个氢 不是化学等价的。,当氢核有不同的近邻,n个氢为一种偶合常数,n个氢为另一种偶合常数时,则将出现 (n+1)(n+1)重峰。,4.5 偶合常数,每组吸收峰内各峰之间的距离,称为偶合常数。,偶合常数与分子结构的关系,偶合常数J是一个与仪器和测试条件无关的参数。,偶合常数J的单位为HZ,它有正负号的区别。,核之间的偶合是通过化学键成键电子传递的,偶合常数的大小主要与相隔键的数目有关,也与影响它们电子云分布的因素(如单键、双键、取代基性质,立体构型等)有关。,所以偶合常数可以用于判断有机化合物分子的结构。,(1)同碳偶合(2J或J同),H-C-H
22、,通过两个键偶合,所以叫同碳偶合。一般为负值。,2J与下列因素有关:,(a )杂化成份的影响:SP3杂化轨道上的氢J为-10-l5Hz,SP2杂化的C=CH2型氢的为+2 -2HZ。环丙烷类为-3 -9HZ。,(b)电负性取代基的影响:直接相连的电负性取代基随着电负性的增加,使2J增大(指代数值,在此绝对值减少)。,CH4= -12.4HZ, CH3Cl = -10.8HZ, CH2Cl2 = -7.5 HZ。,JAA= -6-6.2, JCC= -12.6 -13.2 JBB= -10.911.5,JBB= -11 JAA=-6-7,(c)环系的影响 环已烷中为-12.6,环丁烷系统中为-1
23、0.9 -14, 环丙烷体系中为-3.1 -9.1。,(2)邻碳偶合(3J或J邻),H-C-C-H通过三个键偶 合 ,表示为3J或J邻。一般为正值。,在饱和型邻位偶合中,当C-C 可以自由旋转时,在68HZ,构象固定时,在0l8Hz。,在烯烃化合物中(H-C=C-H) 与构型有关,顺式氢为614HZ,反式氢为1118HZ。,(4)远程偶合:,两个核通过四个或四个以上的键进行偶合,叫远程偶合。远程偶合常数一般较小,常在03Hz。,(a) 丙烯型:,通过三个单键和一个双键的偶合作用称丙烯型远程偶合 (H-C=C-C-H),偶合常数为负值,其大小约0 -3Hz。,(3)芳环及芳杂环的偶合常数:芳环中
24、的偶合常数为正值。在苯环中邻位偶合较大,大约在8HZ左右;间位偶合较小,为0.83.lHZ;对位偶合最小,为0.2-1.5HZ。,(1)自旋裂分(n+1)规律若氢核a的邻近有n个磁等价的氢b,则氢a将分裂为 n+1 重峰, 即所谓 n+1 规律。由 n+1 规律所得到的峰强度比为二项式(a+b)n 展开的系数。 例:1:1(n=1, 双峰), 1:2:1(n=2 ,三 重峰),1:3:3:1(n=3, 四重峰),4.5 偶合常数,每组吸收峰内各峰之间的距离,称为偶合常数。,偶合常数与分子结构的关系,偶合常数J是一个与仪器和测试条件无关的参数。,偶合常数J的单位为HZ,它有正负号的区别。,核之间
25、的偶合是通过化学键成键电子传递的,偶合常数的大小主要与相隔键的数目有关,也与影响它们电子云分布的因素(如单键、双键、取代基性质,立体构型等)有关。,所以偶合常数可以用于判断有机化合物分子的结构。,相互偶合的氢核,其 J 相同即Ja b= Jb a 这对于归属相互偶合的氢核很重要。,J = 7 Hz 5 Hz 7 Hz 5 Hz,A B C D,芳香氢的偶合:芳环中芳香氢的偶合也是通过环上的 键 实现的。下图是苯环中氢的偶合情况:,4.6 核磁共振图谱的类型,核磁共振图谱分为一级谱和高级谱,一级谱又叫低级谱。,3.6.1 一级谱,(1)一级谱的条件,(a)一个自旋体系中的两组质子的化学位移差()
26、至少是偶合常数J 的6倍以上,即/J6。,在此,和J皆用HZ作单位,= 仪器兆周数。,如CHCl2-CH2Cl中CH=5.85ppm, CH2=3.96ppm,J=6.5Hz,(b)在这个自旋体系中同一组质子(它们的化学位移相同)的各个质子必须是磁等价的。,当/J 6时为高级谱。,在60兆周的仪器中 =(5.85-3.96) 60=113.4Hz,/J =l13.4/6.5=17 6。所以CHCl2-CH2Cl在60兆周仪器中的NMR图是一级谱。,(2)一级谱的规律,磁不等价的质子之间的偶合才有裂分;磁等价的质子之间,尽管有偶合,但不发生裂分。,如CH3-CO-CH3中甲基出一个单峰。 ClC
27、H2-CH2Cl的四个质子虽然在两个碳上,仍为单峰。,(a)符合n+l规律。,(b)各组质子的多重峰中心为该组质子的化学位移,峰形左右对称,还有“倾斜效应”。,(c)偶合常数可以从图上直接给出来。,(d)各组质子的多重峰的强度比为二项式展开式的系数比。,(e)各类质子积分面积之比等于质子个数之比。,n(核的个数) 谱线相对强度 0 1 1 1 1 2 1 2 1 3 1 3 3 1 4 1 4 6 4 1 5 1 5 10 10 5 1 ,现将典型的一级谱说明如下:,(3)AX系统:,(a)AX系统有4条线,A、X各为两重峰;,(b)两峰之间裂距为偶合常数JAX;,(c) 各组双重峰的中点为该
28、核的化学位移;,(d) 四条谱线高度相等。,(4)AX2系统,(a) AX2系统有五条谱线,A受两个质子的偶合分裂成三 重峰,X受A的偶合分裂成两重峰。,(b) 两重峰及三重峰的裂分峰之间的裂距为偶合常数JAX。,(c) 两组峰的对称中心为化学位移。,(d) A组三重峰强度比为1:2:1;X 组强度比为1:1。,例:CHCl2-CH2Cl为典型的AX2系统。CH为三重峰,=5.80,CH2为双峰,=3.96。,(5)AMX系统:,(a)在AMX系统中任何两核之间的化学位移之差都应远大于它们之间的偶合常数。AMJAM, AXJAX,MXJMX。AMX系统有十二条线,其中A、M、X各占四条,四条谱
29、线强度相等。,(b)十二条谱线有三种裂距,分别对应为JAM、JAX、JMX。每个质子的四条谱线有两种裂距,分别为该原子与其他两个原子的偶合常数。,(c)每组四重峰的中点为该核的化学位移。,其中的五元环上的CH-CH2-系统为AMX系统。,(6)A2X2系统:,(a) A2和X2各为三条谱线,共有六条谱线。,(c)三条谱线的中点为化学位移。,(b)每两条相邻谱线间的距离为JAX。,(d)每组三条谱线的强度比为1:2:1。,例 :化合物Ph-CH2-CH2-O-CO-CH3中的两个亚甲基为A2X2系统,,Ph-CH2-CH2-O-CO-CH3 的NMR图,(7)AX3系统,(a)常见的AX3系统为
30、 CH-CH3有六条谱线,A为四重峰,X为双峰。,(b) 四重峰两条相邻谱线间距离等于X两谱线间距离,等于JAX。,(c)每组谱线中央为化学位移。,(d)A的4条线强度比为1:3:3:1,X的两条谱线强度比为l:1。,(8)A2X3系统,(a)共有七条谱线,A为4条,X为3条。,(b) 相邻两条谱线间的距离为JAX。,(c)每组谱线中央为化学位移。,(d)A强度比:1:3:3:1,X的强度比:1:2:1。,(9)其他体系:,异丙苯的异丙基部分见图。两个甲基与中间质子偶合相等,可使中间质子裂分为(6+1)重峰,两个甲基裂分为两重峰。,10. 不同取代类型苯环上质子出峰情况,a,b,c,a,b,c
31、,a,c,b,a,c,b为4重,c为3重,例4:,A的两个亚甲基,受到31P的偶合,裂分成双峰。,4.6 核磁共振1H谱解析,一、 氢谱图中提供的化合物结构信息,(1)峰的数目:标志分子中有多少种质子; (2)峰的面积比:各类质子的个数比; (3)峰的位移:质子所处的化学环境,在化合物中位置; (4)峰的裂分数:相邻碳原子上质子数目;,CH3CH2Cl,CH3,CH2,C2H5Cl,5*2/5=2,5*3/5=3,6个质子处于完全相同的化学环境,单峰。 没有直接与强吸电子基团(或元素)相连, 在较高场出现。,二、 已知化合物谱图解析-1,二、 已知化合物谱图解析-2,分子中有两种处于不同化学环
32、境中的氢,两组峰。Hb距离吸电子基团较近,在低场出现,为四重峰; Ha距离吸电子基团较远,在高场出现,为三重峰。,E,A,B,C,D,例:根据化合物结构对其氢谱峰进行归属,三、 未知化合物谱图解析步骤,1、首先检查谱图是否合格。,2、识别溶剂峰。,3、由分子式求不饱合度,5、解析各基团 首先解析:,再解析:,( 低场信号 ),孤立的甲基信号,这些甲基均为单峰,4、由积分面积求1H核的相对数目,最后解析:芳烃质子和其它质子 活泼氢D2O交换,解析消失的信号 由化学位移,偶合常数和峰数目用一级谱解析 参考 IR,UV,MS和其它数据推断结构 得出结论,验证解构,1、化合物的分子式为C8H10,解析
33、其结构,A,B,C三种氢的积分面积比为5:2:3,未知化合物谱图解析(1),解:1. 该化合物不饱和度 U=4。2. 由氢谱上78的峰和U =4可知有苯环3. 根据积分曲线面积比求出各组峰相应的氢核 数:78处,5个氢对应于苯环质子,表明为单取代苯 。=2.6处的四重峰,质子数为2,对应于亚甲基的共振吸收,裂分为四重峰有甲基相连;即分子中有 -CH2CH3片断,4. 此外该亚甲基的吸收偏向低场,表明邻近有吸 电子取代基,因此该亚甲基和苯环相连。 5.=1.3处的三重峰,质子数为3,对应于甲基的共振吸收,裂分为三重峰说明相连有亚甲基,即分子中 -CH2CH3片断,2. 有一化合物分子式C3H6O
34、,其1H NMR数据如下: 2.72 , 4.73,推测结构,3、化合物 C8H8O2,推断其结构,A,B,C,D四种氢的积分面积比为1:2:2:3,结构(3)确定过程,1. 由化合物分子式 C8H8O2,计算其不饱和度:,=1+8+ (0-8) /2=5,2. =7-8,4个氢-芳环上氢,两个双峰,说明苯环为对位取代,3.= 9.87,1个氢-醛基上氢,,4.= 3.87 ,3个氢为CH3上的氢,其向低场移动,表明甲基与电负性 强的元素相连:OCH3,正确结构:,4. 化合物的分子式为C3H6O,根据图解析分子结构,1750,5,2,2,3,5、化合物 C10H12O2,谱图解析与结构确定步骤, =1+10+1/2(-12)=5, 2.1单峰三个氢,CH3峰结构中有氧原子,可能具有:, 3.0和 4.30三重峰和三重峰为基团 OCH2CH2相互偶合峰,正确结构:, 7.3芳环上5个氢,单取代,3.0,4.30,2.1,