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H核磁共振图谱简析

来源:未知作者:关平 点击:所属专题: 氢谱法
用电磁波照射有机化合物样品,有机化合物分子中 1 H氢原子核,在外加磁场中能分裂称两个能级。当受到电磁波照射时,如果电磁波的能量正好等于两个能级差, 1 H氢原子核可以吸收一定能量,从低能级跃迁到高能级,发生1H核磁共振。用核磁共振仪可以记录到样品的共振吸收电

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用电磁波照射有机化合物样品,有机化合物分子中1H氢原子核,在外加磁场中能分裂称两个能级。当受到电磁波照射时,如果电磁波的能量正好等于两个能级差,1H氢原子核可以吸收一定能量,从低能级跃迁到高能级,发生1H核磁共振。用核磁共振仪可以记录到样品的共振吸收电磁波有关信号(吸收峰),得到样品的1H核磁共振图谱。分析1H核磁共振图谱,通过化学位移,吸收峰的峰面积和积分值、吸收峰的分裂情况,可以推测含氢原子的基团在碳骨架上的位置和数目。我们可以用乙醇的核磁共振图谱为例作粗浅分析。  

H核磁共振图谱简析

  

(1)若有机化合物分子中氢原子所处的化学环境不同,这些氢原子产生共振时吸收电磁波的频率不同,吸收峰在图谱上出现的位置也不同(这种差异称为化学位移),因而形成一定数目的特征吸收峰。一般采用(CH3)4Si(四甲基H核磁共振图谱简析硅烷TMS)为标准化合物,把它的化学位移值定为0 ppm,来判断带测化合物样品中不同化学环境的氢原子产生共振时吸收形成的吸收峰的化学位移。化合物中质子周围的H核磁共振图谱简析电子云密度越小,化学位移越大。吸收峰的数目反映了有机分子中氢原子化学环境的种类。特征峰的高度越高,处于相同环境的氢原子数目越多,该吸收峰的强度(也称为面积)之比代表不同环境H的数目比。

(2)分子中相邻碳原子上所连接的质子,存在相互影响,能引起吸收峰的分裂,形成多重峰。当只有一个相邻碳或相邻碳上的H原子数相同时,核磁共振谱中信号分裂成多重峰的数目和相邻碳上所连接的H原子的数目n相关数目为n+1。例如,CH3CH2OH中,-CH3应该分裂成3重峰,-CH2应该分裂成4重峰。当某个氢核邻近碳上的H原子不相同时,峰的裂分数目为(n+1)(n'+1)(n''+1)。例如化合物Cl2CH-CH2-CHBr2中,两端两个基团-CHCl2和-CHBr2中的H并不相同,-CH2-应该裂分成为(1+1)(1+1)=4重峰。

(3)不同吸收峰所占据的总面积(即吸收峰的强度)之比等于不同环境中的氢原子数比。多重峰所占面积和未分裂的单峰面积相等。如CH3CH2OH的1H核磁共振图谱,有3个吸收峰,则有3种H,3个峰强度比为:3:2:1,三种氢原子的个数比是:3:2:1。

(责任编辑:化学自习室)
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