西南林大现代生化仪器分析课件07核磁共振波谱分析法第4节 谱图解析与结构确定

第七章核磁共振波谱分析法一、谱图中化合物的结构信息structureinformationofcompoundinspectrograph二、简化谱图的方法methodsofsimplingspectrograph三、谱图解析spectrumunscrambling四、谱图联合解析deducethestructuresfromNMRspectrumandIRspectrum第四节谱图解析与化合物结构确定nuclearmagneticresonancespectroscopy;NMRanalysisofspectrographandstructuredetermination一、谱图中化合物的结构信息（1）峰的数目：标志分子中不同类型质子的种类，多少种；（2）峰的强度(面积)：每类质子的数目(相对)，多少个；（3）峰的位移()：每类质子所处的化学环境，化合物中位置；（4）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数；（5）偶合常数(J)：确定化合物构型。不足之处：仅能确定质子（氢谱）。二、简化谱图的方法1.采用高场强仪器60MHzCCHCNHH100MHz220MHzHCHBHA4.去偶法（双照射）第二射频场B2υ2Xn（共振）AmXn系统消除了Xn对的Am偶合CCCHaHcBrHbHbHcHbHa照射Ha照射Hb照射5.位移试剂(shiftreagents)稀土元素的离子与孤对电子配位后，相邻元素上质子的化学位移发生显著移动。通常因Eu+3具有强烈的吸电子性，与孤对电子配位后使邻近的质子去屏蔽，使之移向低场，原来密集的图谱变得较易分辩。常用：Eu（DPM）3[三—（2,2,6,6—四甲基）庚二酮—3,5]铕OHHOH2CH2CH2CH2CH2CCH3OH三、谱图解析i.由分子式求不饱和度ii.由积分曲线求1H核的相对数目iii.解析各基团首先解析：再解析：H3CO,H3CNAr,H3CCO,H3CC,H3C(低场信号)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，偶合常数和峰数目解析•参考IR，UV，MS和其它数据推断结构•得出结论，验证结构COOH,CHO)nn(21n1U134n1、n3、n4分别表示1价、3价、4价原子数目6个质子处于完全相同的化学环境，单峰。没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。1.谱图解析（1）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）质子b直接与吸电子元素相连，产生去屏蔽效应，峰在低场（相对与质子a）出现。质子b也受其影响，峰也向低场位移。谱图解析（3）裂分与位移谱图解析（4）苯环上的质子在低场出现。为什么？（苯环电子诱导环流，去屏蔽）2.谱图解析与结构(1)确定5223化合物C10H12O2876543210•积分线根据积分线的高度可以计算出各组峰相对应的质子峰谱图解析与结构确定步骤正确结构：δ2.1单峰三个氢，—CH3峰结构中有氧原子，可能具有：COCH3δ7.3芳环上氢，单峰烷基单取代CH2CH2OCOCH3abcδ3.0δ4.30δ2.1δ3.0和δ4.30三重峰和三重峰O—CH2CH2—相互偶合峰5)120(21101)nn(21n1134不饱和度谱图解析与结构(2)确定9δ5.30δ3.38δ1.37C7H16O3，推断其结构61结构(2)确定过程C7H16O3，=1+7+1/2(-16)=0a.δ3.38和δ1.37四重峰和三重峰—CH2CH3相互偶合峰b.δ3.38含有—O—CH2—结构结构中有三个氧原子，可能具有(—O—CH2—)3c.δ5.3CH上氢吸收峰，低场与电负性基团相连HCOOOCH2CH3CH2CH3CH2CH3正确结构：谱图解析与结构(3)化合物C10H12O2，推断结构δ7.3δ5.21δ1.2δ2.35H2H2H3H结构(3)确定过程化合物C10H12O2，=1+10+1/2(-12)=5a.δ2.32和δ1.2—CH2CH3相互偶合峰b.δ7.3芳环上氢，单峰烷基单取代c.δ5.21—CH2上氢，低场与电负性基团相连CH2OCOCH2CH3ab