核磁共振谱图解析核磁共振谱图解析一维氢谱一维氢谱- -第二部分第二部分1曹焕岩08-27-2013 2氢谱溶剂氢谱溶剂简单的核磁谱图都是在溶剂里测的，溶剂的质子一定不能有干扰所以测核磁的溶剂一般用氘代（Deuterated)试剂Deutrium = 2H, 经常写为D常用的有D2O(重水），(CD3)CO （氘代丙酮）,CD3OD （氘代甲醇），(CD3)2SO （氘代DMSO，DMSO-D6), CDCl3 (氘代氯仿）有的时候，一些不含质子的溶剂也用来测核磁，如CCl4 (四氯化碳），CS2 （二硫化碳）等过去的氘代试剂经常加有少量的（通常为0.1%）的四甲基硅烷（TMS）作为确定化学位移的内标（internal standard).四甲基硅烷（TMS）的四个甲基是等价的，只有一个峰，这个峰的位置定义为化学位移为0 ppm.四甲基硅烷（TMS）沸点较低，有利于样品的回收现代的谱图经常以氘代溶剂残留的极少量非氘代质子作为参考值，比如the CHCl3, 0.01% in 99.99% CDCl3所以不加TMS的氘代试剂越来越多 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling)化学位移化学位移不是唯一用来确定分子结构的参数。
因为每一个原子核自身都有一个小的磁不是唯一用来确定分子结构的参数因为每一个原子核自身都有一个小的磁场，这些彼此接近的原子核互相影响，改变彼此的能量和共振的频率这个作用就叫场，这些彼此接近的原子核互相影响，改变彼此的能量和共振的频率这个作用就叫做做自旋自旋- -自旋耦合自旋耦合在基础核磁里最常见的在基础核磁里最常见的自旋自旋- -自旋耦合自旋耦合是是标量耦合标量耦合（（scalar coupling). 这种耦合是通过这种耦合是通过两个原子核之间的化学键来实现的，通常可以观测到三个化学键的距离两个原子核之间的化学键来实现的，通常可以观测到三个化学键的距离 22自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling)由于相邻碳上由于相邻碳上质子质子之间的自旋偶合，因此能够引起吸收峰裂分例如，一个之间的自旋偶合，因此能够引起吸收峰裂分例如，一个质子质子共振峰共振峰不受相邻的另一个质子的自旋偶合影响，则表现为一个单峰，如果受其影响，就表现为不受相邻的另一个质子的自旋偶合影响，则表现为一个单峰，如果受其影响，就表现为一个二重峰，该二重峰强度相等，其总面积正好和未分裂的单峰面积相等。
一个二重峰，该二重峰强度相等，其总面积正好和未分裂的单峰面积相等自旋偶合使自旋偶合使核磁共振谱核磁共振谱中信号分裂成多重峰，峰的数目等于中信号分裂成多重峰，峰的数目等于n+1n+1，，n n是指邻近是指邻近H H的数目，的数目，例如例如CH3-CHCl2CH3-CHCl2中中CH3CH3的的共振峰共振峰是是1+1=21+1=2，因为他邻近，因为他邻近基团基团CHCl2CHCl2上只有一个上只有一个H H；；-CHCl2-CHCl2的的共振峰是共振峰是3+1=43+1=4，因为他邻近基团，因为他邻近基团- -甲基上有三个甲基上有三个H H注意，只有当自旋偶合的邻近注意，只有当自旋偶合的邻近H H原子原子都相同时才适用都相同时才适用n+1n+1规则规则峰的裂分数目（邻近的氢都相同的情况）峰的裂分数目（邻近的氢都相同的情况） 23自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling)裂分峰的面积比裂分峰的面积比由由n n个相同质子个相同质子裂分成的裂分成的n+1n+1重峰，各峰的面积比遵循重峰，各峰的面积比遵循Pascal’s triangelPascal’s triangel规律。
规律 24自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling)峰的裂分峰形峰的裂分峰形由由n n个相同质子个相同质子裂分成的裂分成的n+1n+1重峰，各峰的面积比遵循重峰，各峰的面积比遵循Pascal’s triangelPascal’s triangel规律 25自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling)峰的裂分举例峰的裂分举例 26自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling)当自旋偶合的邻近当自旋偶合的邻近H H原子不相同时，裂分数目为（原子不相同时，裂分数目为（n+1)(n'+1)(n''+1)n+1)(n'+1)(n''+1)例如化合物例如化合物Cl2CH-CH2-CHBr2Cl2CH-CH2-CHBr2中，两端两个基团中，两端两个基团-CHCl2-CHCl2和和-CHBr2-CHBr2中的中的H H并不相同，因而并不相同，因而-CH2--CH2-应该裂应该裂分成为分成为(1+1)(1+1)=4(1+1)(1+1)=4重峰。
又如重峰又如ClCH2-CH2-CH2BrClCH2-CH2-CH2Br中中-CH2--CH2-该裂分为该裂分为(2+1)(2+1)=9(2+1)(2+1)=9重峰重峰. .峰的裂分数目（邻近的氢不都相同的情况）峰的裂分数目（邻近的氢不都相同的情况） 27自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling)耦合常数计算举例耦合常数计算举例峰形峰形 tdtdJ1 = (2.0730-J1 = (2.0730-2.0416) ppm X 2.0416) ppm X 400 = 12.6 Hz400 = 12.6 HzJ2 = (2.0730-J2 = (2.0730-2.0613) ppm X 2.0613) ppm X 400 = 4.7 Hz400 = 4.7 Hz报告数据时写成报告数据时写成2.04 2.04 （（1H1H，，td, J td, J = 12.6, 4.7 Hz) = 12.6, 4.7 Hz) 28自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling) 29自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling) 30自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling) 31自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling) 32自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling) 33自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling) 34自旋自旋- -自旋耦合（自旋耦合（spin-spin coupling)spin-spin coupling) 。