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1、偶合常数与氢谱解析,1、自旋偶合与自旋裂分,在高分辨率核磁共振谱仪测定CH3CH2I 或 CH3CH2OH时CH3和CH2的共振吸收峰都不是单峰，而是多重峰。,自旋核与自旋核之间的相互作用。自旋-自旋偶合 引起谱带增多。,2、偶合常数(J),自旋-自旋偶合裂分后，两峰之间的距离，即两峰的频率差： a- b 。 单位: Hz,A与B是相互偶合的核，n为A与B之间相隔的化学键数目。,偶合常数与化学键性质有关，与外加磁场强度无关。数值依赖于偶合氢原子的结构关系。,相互偶合的两组质子, 彼此间作用相同, 其偶合 常数相同。,1）同碳偶合 ( 2J ),同一碳原子上的化学环境不同的两个氢的偶合。,2）
2、邻碳偶合 ( 3J ),两个相邻碳上的质子间的偶合。3JH-C-C-H,3、 化学等价、磁等价、磁不等价,分子中两个相同的原子处于相同的化学环境时称化学等价。化学等价的质子必然化学位移相同。,1) 化学等价,Ha Ha ; Hb Hb 化学等价,对称操作判断分子中的质子：, 等位质子 通过对称轴旋转能互换的质子。在任何环境中是化学等价的。,对映异位质子 通过旋转以外的对称操作 能互换的质子。在非手性环境中化学等价， 在手性环境中非化学等价。,非对映异位质子 不能通过对称操作进行互换的质子。在任何环境中都是化学不等价。,2) 磁等价,一组化学位移等价的核，对组外任何一个核的偶合常数彼此相同，这组
3、核为磁等价核。,Ha与Hb磁等价(JHaHc= JHbHc),3) 磁不等价,与手性碳原子连接的-CH2-上的两个质子是磁不等价的。,双键同碳上质子磁不等价。,单键带有双键性质时会产生不等价质子。,构象固定的环上-CH2质子不等价。,苯环上质子的磁不等价。,1H的一级谱,一组化学等价的质子，若只有一组数目为n的邻接质子，则 其吸收峰数目为n+1，若有两组数目分别为n,n的邻接质子, 那其吸收峰数目为(n+1)(n+1)。每组峰的中心处为该组质子的化学位移。,d,a,b,c,如果邻近不同的核与所研究的核之间有着接近或相同的偶合常数, 那么谱线分裂的数目为 (n+n+1)。,理论上 峰数=（3+1
4、）（2+1）=12 实际上 峰数=3+2+1=6 符合n+1规则,用分岔法分析质子偶合裂分,例：CH3CHOa b,裂分峰强度比是二项式(a+b)n展开的系数比。 n：邻接质子数.,谱图解析,图谱提供的信息,一张谱图可以向提供关于分子结构的如下信息 1、由吸收峰的组数，可判断有几种不同类型的H核； 2、由峰的强度（峰面积或积分曲线高度），可判断各类H的相对数目； 3、由峰的裂分数目，可判断相邻H核的数目； 4、由峰的化学位移（值），可判断各类型H所处的化学环境；,谱图解析（1）,1.分子式为C3H6O的某化合物的核磁共振谱如下，试 确定其结构。,谱图上只有一个单峰，说明分子中所有氢核的化学环境
5、完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。,谱图解析（2）,质子a与质子b所处的化学环境不同，两个单峰。 单峰：没有相邻碳原子（或相邻碳原子无质子）,谱图解析 （3）,5,2,2,3,化合物 C10H12O2,8 7 6 5 4 3 2 1 0,正确结构：,u=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：, 7.3芳环上氢，单峰烷基单取代, 3.0和 4.30三重峰和三重峰OCH2CH2相互偶合峰,谱图解析（4）,9, 5.30, 3.38, 1.37,C7H16O3，推断其结构,6,1,C7H16O3， u=1+7+1/2(-16)=0,3.38和 1.37 四重峰和三重峰CH2CH3相互偶合峰, 3.38含有OCH2结构结构中有三个氧原子，可能具有(OCH2)3,C7H16O3-C6H16O2=CH 5.3CH上氢吸收峰，低场与电负性基团相连,正确结构：,谱图解析（5）,化合物 C10H12O2，推断结构,7.3, 5.21,1.2,2.3,5H,2H,2H,3H,化合物 C10H12O2，,u=1+10+1/2(-12)=5, 2.32和 1.2CH2CH3相互偶合峰 7.3芳环上氢，单峰烷基单取代 5.21CH2上氢，低场与电负性基团相连,哪个正确?,正确：B 为什么?,
