核磁共振波谱原理及应用课件.ppt

1、1一、核磁共振波谱的意义一、核磁共振波谱的意义二、磁共振波谱的基本原理二、磁共振波谱的基本原理三、核磁共振波谱仪器的基本组成三、核磁共振波谱仪器的基本组成四、核磁共振波谱主要信息四、核磁共振波谱主要信息五、核磁共振波谱实验五、核磁共振波谱实验六、一维氢谱六、一维氢谱七、核磁共振氢谱解析七、核磁共振氢谱解析八、核磁共振波谱的应用八、核磁共振波谱的应用目录目录2第一节第一节 核磁共振波的意义核磁共振波的意义有机波谱中的四大谱：有机波谱中的四大谱：紫外吸收光谱分子中官能团紫外吸收光谱分子中官能团 红外光谱分子中化学键红外光谱分子中化学键 核磁共振波谱分子中的原子核磁共振波谱分子中的原子 质谱分子量质

2、谱分子量3核磁共振或简称核磁共振或简称NMRNMR是一种用来研究物质的分子结构及物理是一种用来研究物质的分子结构及物理特性的光谱学方法。特性的光谱学方法。核磁共振与紫外、红外吸收光谱一样都是微观粒子吸收电磁波后在不同能级上的跃迁。紫外和红外吸收光谱是分子分别吸收波长为200400nm和2.525m的辐射后，分别引起分子中电子的跃迁和原子振动能级的跃迁。而核磁共振波谱中是用波长很长而核磁共振波谱中是用波长很长（约（约10106 610109 9 m m，在射频区）、频率为兆赫数量级、能量很低，在射频区）、频率为兆赫数量级、能量很低的电磁波照射分子，的电磁波照射分子，这时不会引起分子的振动或转动能

3、级的跃迁，更不会引起电子能级的跃迁。但这种电磁波能与处在强磁场中的磁性原子核相互作用，引起磁性的原子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁，从而产生吸收信号。这种原子核对射频电磁波辐射这种原子核对射频电磁波辐射的吸收就称为核磁共振波谱。的吸收就称为核磁共振波谱。4HCHHmmm(10-6m)nm(10-9m)A(10-10m)核磁共振研究的材料称为样品。样品可以处于液态，固态。核磁共振研究的材料称为样品。样品可以处于液态，固态。众所周知众所周知,宏观物质是由大量的微观原子或由大量原子构成的分宏观物质是由大量的微观原子或由大量原子构成的分子组成，原子又是由质子与中子构成的原子核及核外电子组成。子组成，

4、原子又是由质子与中子构成的原子核及核外电子组成。核磁共振研究的对象是原子核。核磁共振研究的对象是原子核。一滴水大约由一滴水大约由10102222分子组成。分子组成。5第二节 核磁共振波的基本原理原子核是微观粒子，它的许多特性是量子化的，不能用经典概念来解释。凡是质量数和原子序数之一是奇数的核，凡是质量数和原子序数之一是奇数的核，I 均不为零，亦即有自旋现象；均不为零，亦即有自旋现象；只有质量数和原子序数均为偶数的核的只有质量数和原子序数均为偶数的核的 I 才为零，亦即没有自旋现象，不才为零，亦即没有自旋现象，不会产生核磁共振吸收，这类核在核磁共振研究上是没有意义的。会产生核磁共振吸收，这类核在

5、核磁共振研究上是没有意义的。6 吸收（或发射）光谱，检测分子中某种原子核对射频的吸收。只有只有自旋量子数（自旋量子数（I）不为零的核才有）不为零的核才有NMR信号信号 质量数和原子序数都为偶数 I=0(12C,16O)质量数为偶数，原子序数为奇数 I=整数 (14N,2H,10B)质量质量数为奇数数为奇数 I=半半整数整数(1H,13C,15N,31P)I=1 或I 1的原子核，这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少；I=1/2的原子核，原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象的原子核，原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀螺一样自旋，有磁矩产生，是

6、核磁共振研究的主要对象，陀螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振研究的主要对象，C，H也是有机化合物的主要组成元素也是有机化合物的主要组成元素（1H，13C，15N，19F，31P）原子核的自旋态是量子化的:m=I,(I-1),(I-2),-I m 为磁量子数.7 对于 1H,13C,15N,31P（生物相关的核）:m=1/2,-1/2 这表明这些核只有两种状态（能级）.原子核另一个重要的参数是磁矩（m m）:m m=g g I h/2p p 磁矩是一个矢量，它给出了“原子核磁体”的方向和大小（强度）h 为普朗克常数 g g 为旋磁比,不同的原子核具有不同的旋磁比，是磁性核的一个特征常数 不同不同

7、的原子核具有不同的磁矩的原子核具有不同的磁矩8 在基态下核自旋是无序的，彼此之间没有能量差。它们的能态是简并的:由于原子核具有核磁矩，当外加一个强磁场时（Ho），核磁矩的取向会与外磁场平行或反平行:取向与外磁场平行核的数目总是比取向反平行的核稍多。Ho=g g h/4p p m m=g g I h/2p p9 当外加一个磁场时，取向与外磁场（Ho）平行和反平行的核之间会有能量差:每个能级都有不同的布居数（N）,布居数的差别与能量差有关遵守Boltzmman分布:Na a/Nb b=e D DE/kT 400 MHz（Ho=9.5 T）下的1H，能量差为3.8 x 10-5 Kcal/mol N

8、a a/Nb b =1.000064 与与UV或或IR相比相比，布居数的差别很小。，布居数的差别很小。-检测灵敏度低检测灵敏度低Ho=0Ho 0D DE=h n na ab b10 原子核的能量（对于一个核自旋）与核磁矩和外加磁场的大小成正比:E=-m m .Ho E(up)=g g h Ho/4p p-E(down)=-g g h Ho/4p p D DE=g g h Ho/2p p 这个这个能量的差就是每个核可以吸收的能量（与信号的强度和灵敏度直接相关）能量的差就是每个核可以吸收的能量（与信号的强度和灵敏度直接相关）:磁体磁体的磁场越强的磁场越强（大的大的Ho），NMR谱仪谱仪的灵敏度就的

9、灵敏度就越高越高。具有较大g g值的核，吸收或发射的能量就越大，也就越灵敏。灵敏度与m m、Na a-Nb b及“线圈的磁通量”都成正比，这三者都与 g g成正比，所以灵敏度与g g3成正比。如果如果考虑同位素的天然丰度考虑同位素的天然丰度,13C(1%)的灵敏度要比的灵敏度要比1H低上低上6400倍倍。g g13C=6,728 rad/Gg g1H=26,753 rad/G仅仅是 g g 的原因，1H 的灵敏度就大约是13C的64倍11 能量与频率是相关的，我们可以作一些简单的数学变换：D DE=h n n n n=g g Ho/2p pD DE=g g h Ho/2p p 对于1H来说，在

10、通常的磁体中(2.35-18.6 T),其共振的频率在100-800 MHz之间。对对13C,是是其频率的其频率的1/4。10-1010-8 10-6 10-4 10-2 100 102 wavelength(cm)g-rays x-rays UV VIS IR m-wave radio无线电波波长最长，能量最小无线电波波长最长，能量最小12在外磁场中，原子核能级产生裂分，由低能级向高能级跃迁，需要吸收能量。能级量子化。射频振荡线圈产生电磁波。对于氢核，能级差：DE=2mH0 （m磁矩）产生共振需吸收的能量：DE=2mH0=h n0由拉莫进动方程：0=2pn0=gH0 ;共振条件：共振条件：n

11、 n0=g g H0/(2p p)(核磁共振理论基础）核磁共振理论基础）l例：例：H原子原子g gH=2.68108T-1S-1(特斯拉特斯拉-1 秒秒-1)C13核的核的g gC=6.73107 T-1S-113(1)核有自旋核有自旋(磁性核磁性核)(2)外磁场外磁场,能级裂分能级裂分;(3)进动频率与外磁场的比值进动频率与外磁场的比值n n0/H0=g g/2p p14 在实际的样品中可能存在数以百计的自旋系统，它们的共振频率各不相同。我们用射频脉冲同时激发所有的频率，接收线圈会同时检测到所有频率的信号。我们看到的结果是所有信号的叠加，这就是FID信号。对FID信号进行FT处理就可以得到N

12、MR谱图。15一些磁核的性质一些磁核的性质同位素I天然丰度（%）ug/107绝对灵敏度共振频率（MHz)/H=7.0463T1H1/299.982.7926.751.003002H10.0150.861.45*10-646.0513C1/21.110.706.731.76*10-475.4314N199.630.401.01*10-321.6715N1/20.37-0.28-2.713.85*10-630.4019F1/21002.6325.180.83282.2331P1/21001.1310.846.63*10-2121.4016第三节第三节 核磁共振波谱仪器的主要组成核磁共振波谱仪器的主

13、要组成17坐标轴上屏蔽常数越往右越大，由公式计算，屏蔽常数大的时候对应的频率就小，所以坐标轴右端对应的是低频；(b)丙酸甲酯CH3CH2COOCH3必须强调：指认是推结构的一个必不可少的环节。饱和碳上质子的化学位移由于屏蔽作用的存在，氢核产生共振需要更大的外磁场强度（相对于裸露的氢核），来抵消屏蔽影响。没有完全裸露的氢核，没有绝对的标准。核磁共振波谱的左端相当于低场、高频；偶合常数是NMR的重要参数之一，可用来研究核间关系、构型、构象及取代位置等。D2O：不含TMS，水峰4.红外光谱显示含有酯基，试推测分子结构。g1H=26,753 rad/G杂环芳氢的的化学位移值5 RSO3H 1.键合在杂

14、原子上的质子易形成氢键。异核J-偶合(Heteronuclear J-Coupling)偶极偶合:结构测定(空间位置关系)探头的种类与下面几个方面有关：1、液体探头或固体探头；这种感应磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应。(5)根据对各峰组化学位移和耦合常数的分析，推出若干结构单元，最后组合为几种可能的结构式。越大，屏蔽效应越大。超导磁场目前NMR仪器大多采用超导磁场，即由超导材料组成的线圈浸泡在温度极低的液氦(-269oC)中，使其处于超导状态，然后对线圈施加电流，由于没有电阻，撤去电源后，电流仍然在线圈中作恒定的流动，也就产生了恒定的磁场。同样的线圈上，电流越大，产生的磁场就越强。一个线

15、圈上能加多大的电流则取决于该线圈的材料以及设计和生产工艺等。探头探头的种类与下面几个方面有关：1、液体探头或固体探头；2、探头中线圈直径的大小；3、固定频率的或宽带频率；4、正向或反向；5、是否具有发射梯度场脉冲的线圈1819傅立叶变换核磁共振波谱仪傅立叶变换核磁共振波谱仪恒定磁场，恒定磁场，施加全频脉施加全频脉冲，冲，产生共振，采集产产生共振，采集产生的感应电流信号，经生的感应电流信号，经过傅立叶变换获得核磁过傅立叶变换获得核磁共振谱图。共振谱图。20天津科技大学核磁天津科技大学核磁共振谱仪共振谱仪-布鲁克布鲁克AVANCE III400 MHzBBO探头探头21超导磁体横切面图超导磁体横切

16、面图超导磁体剖面图超导磁体剖面图22Information:Larmor 频率：原子核化学位移:结构测定(功能团)J-偶合:结构测定(原子的相关性)偶极偶合:结构测定(空间位置关系)弛豫:动力学1H13CCH3C=CH-HHCCCHHHHDJHHHCJCHCC=C1的原子核，这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少；=7.异核J-偶合(Heteronuclear J-Coupling)核磁共振与紫外、红外吸收光谱一样都是微观粒子吸收电磁波后在不同能级上的跃迁。化学位移是由于核外电子云的对外磁场的屏蔽引起的，核外电子云密度的强弱决定了屏蔽的大小，凡是能使

17、核外电子云密度改变的因素都能影响化学位移。通过指认校核所有可能的结构式，进而找出最合理的结构式。键合在杂原子上的质子易形成氢键。(1)核有自旋(磁性核)质量数为奇数 I=半整数(1H,13C,15N,31P)73107 T-1S-10MHz的仪器,TMS吸收和化合物中某质子之间的频率差为180Hz。17、当采用90MHz频率照射时,TMS和化合物中某质子之间的频率差为430Hz,这个质子 吸收的化学位移是多少?每一种间距相应于一个耦合关系。不饱和碳上质子的化学位移 NMR 谱中都会出现一些多重峰。这些多重峰的产生与屏蔽效应无关，是由分子中邻近磁性核之间的相互作用造成的。四、自旋-自旋偶合与偶合

18、裂分 （Spin-spin coupling and spin-spin splitting）58相邻的原子核可以通过中间媒介(电子云)而发生作用。此中间媒介就是所谓的化学键。这一作用就叫自旋-自旋偶合作用(J-偶合)。特点是通过化学键的间接作用。由自旋-自旋偶合引起的谱峰分裂的现象称作自旋-自旋裂分(Spin-spin splitting)。在一组裂分峰中，峰与峰之间的距离或裂距称为偶合常数，用J表示，单位为Hz。CHCHHC异核J-coupling同核 J-couplingJCHJHH59自旋-偶合原理当b质子处于m=+1/2 顺磁场取向时，其局部磁场通过共价键传递给a质子，使a质子受到比

19、外磁场稍微增强的磁场作用，故可以在较低的外磁场发生共振。当b质子处于m=-1/2 反磁场取向时，使a质子受到比外磁场稍微减小的磁场作用，故可以在较高的外磁场发生共振。60 b质子两种取向的几率近似相等，故a质子裂分的两个峰强度相等。a的两个质子可能的取向组合有以下三种，故可使b质子的峰裂分为三重峰。61多重峰出现的规则：1.某一原子核与N个相邻的核相互偶合将给出(n+1)重峰2.等价组合具有相同的共振频率，其强度与等价组合数有关3.磁等价的核之间偶合作用不出现在谱图中4.偶合具有相加性5.一般，间隔四个单键以上，一般，间隔四个单键以上，J值趋于零值趋于零HaHbCCabJABHBHBHAHAJ

20、ABobserved spincoupled spinintensityAB1B1BA1A1例如：62HaHbCCHcAB,CBCAAB,C是化学等价的核JAB=JAC63HaHbCCHcB,C是化学不等价的核JAC=10 HzJAB=4 HzJBC=7 HzABCAJACJAB64*CH*CH2*CH3CH1H2H3CH1H2CH1*CC65由于一些核的自然丰度并非如此100%。因此谱图中可能出现偶合分裂的峰和无偶合的峰。氯仿中的氢谱是一个典型的例子氯仿中的氢谱是一个典型的例子。x100H-13CH-13C105 HzH-12C66 当某组环境完全相等的n个质子（I=1/2），在外磁场H0中

21、共产生（n+1）种局部磁场，与其发生偶合的质子将裂分为（n+1）重峰n+1规律 当某组质子与另外两组质子发生偶合，其中一种质子数为n，另一组质子数为m。如果该组质子与两组质子的偶合常数不相等，则其被另外两组质子裂分为（m+1）*（n+1）峰；如果与另外两组质子的偶合常数近似相等，则被裂分为（n+m+1）重峰。n+1规律67 严格意义上，不同化学环境的质子相互偶合的偶合常数是不相等的。如果两个偶合常数值比较接近，一些偶合裂分峰又靠得比较近，会发生峰的重叠。68 当某组质子与n个质子偶合，且偶合常数相等或接近，裂分峰的强度之比近似为二项展开式的各项系数之比。69CCCHaHcBrHbHbHcHbH

22、aHa裂分为裂分为多少多少重峰？重峰？Ha裂分峰裂分峰:(3+1)(2+1)=12实际实际Ha裂分峰裂分峰:(5+1)=6强度比近似为：强度比近似为：1:5:10:10:5:170向心规则：相互偶合核的两组峰的强度会出现内侧高，外侧低得规律。裂距越小，差别越大。1:11:3:3:11:11:2:171偶合常数偶合常数衡量偶合的磁性核之间相互干扰程度大小，常用J表示，单位Hz（J=*MHz）偶合常数是NMR的重要参数之一，可用来研究核间关系、构型、构象及取代位置等。72五、自旋系统与图谱分类1.核的等价性质（1）化学等价）化学等价：分子中化学环境完全相同，化学位移严格相等的一组：分子中化学环境完

23、全相同，化学位移严格相等的一组核，彼此称为化学等价。核，彼此称为化学等价。分为快速旋转化学等价和对称化学等价分为快速旋转化学等价和对称化学等价即分别通过即分别通过快速机制快速机制（如构象转换）（如构象转换）或或对称操作对称操作互换的质子是互换的质子是化学等价化学等价的。的。以下几种情况中的质子化学不等价1，旋转受阻2，固定环上的CH2，分处直立键和平伏键，受单键磁各向异性的影响3，与手性碳原子相连的CH273（2）磁等价核分子中一组化学等价核与分子中其它任何核的偶合常数相同，则这组核称为磁等价核。磁等价核的特征：组内核化学位移相同；与组外核的J相同；在无组外核干扰时，组内虽偶合，但不分裂。必须

24、注意：磁等价核必定化学等价，但化学等价核不一定磁等价，而化学不等价必定磁不等价，因此化学等价是磁等价的前提。（3）磁不等价的核：双键同碳质子具有磁不等价性。单键带有双键性时，会产生不等价质子。同理，单键不能自由旋转时也能产生不等价质子。苯环上的邻位质子可能是化学等价，而磁不等价的。与不对称原子连接的CH2质子是磁不等价的。固定环上的CH2质子磁不等价。741、样品的制备 溶剂的选择和样品的用量2、开空压机3、打开控制系统4、放入样品管5、选择实验参数6、匀场和锁场7、采集数据8、数据处理第五节第五节 核磁共振波谱实验核磁共振波谱实验75样品:非磁性及非导电灵敏度:样品需含 1015 原子核溶液

25、溶液固体Solids成像NMR样品的制备1、样品溶液要有足够的高度（3.54.0cm）2、样品中是否含有Fe3+、Cu2+等顺磁离子3、氘代溶剂的选择4、核磁管的选择76常用氘代溶剂 CDCl3：含有定标物TMS，氯仿峰7.26ppm，单峰，水峰位置1.6ppm4.8ppm D6-Acetone：不含TMS，溶剂峰2.05ppm，五重峰，水峰位置2.84.8ppm D6-DMSO：含TMS，溶剂峰2.50ppm，五重峰，水峰位置3.34.8ppm D2O：不含TMS，水峰4.79ppm，无活泼氢 D4-CD3OD：不含TMS，溶剂峰3.31ppm，五重峰，水峰位置4.8ppm，无活泼氢7710

26、、当外加磁场强度B0增加时,对质子来说,由低能级向高能级跃迁时所需能量 要高D6-DMSO：含TMS，溶剂峰2.m=g I h/2p质量数为偶数，原子序数为奇数 I=整数 (14N,2H,10B)探头的种类与下面几个方面有关：1、液体探头或固体探头；理想化的、裸露的氢核；分为快速旋转化学等价和对称化学等价8 x 10-5 Kcal/mol（Spin-spin coupling and spin-spin splitting）屏蔽常数小的时候对应的频率就大，所以坐标轴左端对应的是高频。19、有一无色液体化合物,分子式为C6H12,它与溴的CCl4溶液反应,溴的棕黄色消失。没有完全裸露的氢核，没有

27、绝对的标准。1 ppm=300 Hz5 RCONHAr,7.0MHz的仪器,TMS吸收和化合物中某质子之间的频率差为180Hz。5 (3)2.1、诱导效应(电负性取代基的影响)g1H=26,753 rad/G2，固定环上的CH2，分处直立键和平伏键，受单键磁各向异性的影响 当某组质子与n个质子偶合，且偶合常数相等或接近，裂分峰的强度之比近似为二项展开式的各项系数之比。核磁内标物的选择 不参与反应 特征峰不重合，用于定量的峰，待测物与内标物所选信号接近 分子量相当 溶解性一致 质量称量50mg78常用内标物间三甲氧基苯：非水溶性Purity：99.5%Mw：168.19化学位移：6.0ppm，3

28、.6ppm马来酸：水溶性Purity：98.9%Mw：116.07化学位移：6.3ppm798.58.07.57.06.56.05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.5 ppm9.08.58.07.57.06.56.05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.5 ppm13121110987654321ppmClClC6H4Cl2分子量：147HOOHOO分子量：116.07C4H4O4OHHO分子量：110.11C6H6O2804-碘甲基-5,5-二甲基-二氢呋喃-2-酮1H NMR (400 MHz,CDCl3):1.31（3H,s）,1.5

29、1(3H,s),1.95-1.97(1H,m),2.41-2.50(1H,m),2.72-2.75(1H,m),2.82-2.90(1H,m),3.09(1H,dd,J=10.2,9.6 Hz),3.25(1H,dd,J=10.2,5.1 Hz)核磁数据表述方式81第七节第七节 核磁共振图谱解析核磁共振图谱解析1、氢谱的分析：一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息：（1）由吸收峰的组数，可以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），可以判断各类H的 相对数目（3）由峰的裂分数目，可以判断相邻H核的数目 （4）由峰的化学位移（值)，可以判断各类型H所属的化学结

30、构（5）由裂分峰的外型或偶合常数，可以判断哪种类型H是相邻的 82分析氢谱有如下的步骤。(1)区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带。杂质含量较低，其峰面积较样品峰小很多，样品和杂质峰面积之间也无简单的整数比关系。据此可将杂质峰区别出来。氘代试剂不可能100氘代，其微量氢会有相应的峰，如CDCl3中的微量CHCl3在约7.27ppm处出峰。边带峰的区别请阅。(2)计算不饱和度。不饱和度即环加双键数。当不饱和度大于等于4时，应考虑到该化合物可能存在一个苯环（或吡啶环）。83(3)确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目，对氢原子进行分配。根据积分曲线，找出各峰组之间氢原子数的简单整数比，再根据分子式中氢的数目

31、，对各峰组的氢原子数进行分配。(4)对每个峰的、J都进行分析。根据每个峰组氢原子数目及值，可对该基团进行推断，并估计其相邻基团。对每个峰组的峰形应仔细地分析。分析时最关键之处为寻找峰组中的等间距。每一种间距相应于一个耦合关系。一般情况下，某一峰组内的间距会在另一峰组中反映出来。通过此途径可找出邻碳氢原子的数目。84(5)根据对各峰组化学位移和耦合常数的分析，推出若干结构单元，最后组合为几种可能的结构式。每一可能的结构式不能和谱图有大的矛盾。(6)对推出的结构进行指认。每个官能团均应在谱图上找到相应的峰组，峰组的值及耦合裂分（峰形和J值大小）都应该和结构式相符。如存在较大矛盾，则说明所设结构式是

32、不合理的，应予以去除。通过指认校核所有可能的结构式，进而找出最合理的结构式。必须强调：指认是推结构的一个必不可少的环节。如果未知物的结构稍复杂，在推导其结构时就需应用碳谱。在一般情况下，解析碳谱和解析氢谱应结合进行。85谱图示例 86谱图示例 87某化合物的分子式为C11H20O4，其HNMR中，为0.79，1.23，1.86，4.14处分别有三重峰，三重峰，四重峰和四重峰，积分高度比为：3：3：2：2；红外光谱显示含有酯基，试推测分子结构。1）有四组化学等同核。2）由积分比3：3：2：2；及分子中有20个质子，表明分子结构对称，有2个甲基，2个甲基及2个亚甲基及另2个亚甲基，由偶合知有两个相

33、同的CH3CH2。3）除去两个相同的酯基COO，剩下一个C，为季碳。4)该化合物应为谱图解析示例 885）根据A和B的结构计算化学位移，取两种亚甲基中较大的比较：AB因为为0.79，1.23，1.86，4.14所以结构为A。89第八节 核磁共振波谱的应用1、有机化合物的结构鉴定2、有机分子的构象研究3、定量分析：内标和外标4、分子之间的相互作用研究:如了解抗癌药物作用机制5、分子内相互作用研究：单链核酸分子两端的互补6、生物大分子的构象研究7、现场核磁共振波谱实验8、生物活体实验901、化合物Cl-CH2-CH2-Cl 1HNMR谱图上为 (1)(1)1个单峰 (2)1个三重峰 (3)2个二重

34、峰 (4)2个三重峰2、核磁共振波谱法中乙烯,乙炔,苯分子中质子化学位移值序是(1)(1)苯 乙烯 乙炔 (2)乙炔 乙烯 苯 (3)乙烯 苯 乙炔 (4)三者相等3、核磁共振波谱法,从广义上说也是吸收光谱法的一种,但它同通常的吸收光谱法(如紫外、可见和红外吸收光谱)不同之处在于(2)(1)必须有一定频率的电磁辐射照射 (2)试样放在强磁场中 (3)有信号检测仪 (4)有记录仪4、一种纯净的硝基甲苯的NMR图谱中出现了3组峰,其中一个是单峰,一组是二重峰,一组是三重峰.该化合物是下列结构中的(b)(a)CH3CH3NO2O2NCH3NO2O2NCH3NO2NO2NO2NO2(b)(c)(d)练

35、习题及答案915、在 60 MHz 仪器上，TMS 和一物质分子的某质子的吸收频率差为 120Hz，则该质子的化学位移为 (1 )(1)2 (2)0.5 (3)2.5 (4)46、考虑3,3-二氯丙烯(CH2=CH-CHCl2)的NMR谱,假如多重峰没有重叠且都能分辨,理论上正确的预言是 (3 )(1)有3组峰,2位碳上的质子是六重峰 (2)有3组峰,2位碳上的质子是四重峰 (3)有4组峰,2位碳上的质子是八重峰 (4)有4组峰,2位碳上的质子是六重峰7、使用60.0MHz的仪器,TMS吸收和化合物中某质子之间的频率差为180Hz。若使用40.0MHz的仪器,则它们之间的频率差是(2 )(1)

36、100Hz (2)120Hz (3)160Hz (4)180Hz8、在(CH3)2CHCH2-OH 中核磁共振吸收峰面积之比为哪一组数据?(1 )(1)6:1:2:1 (2)6:3:1 (3)3:1:2:1 (4)6:1:29、化合物C6H5CH2C(CH3)3 在1HNMR谱图上有(2)CH2C(CH3)3 (1)3组峰:1个单峰,1个多重峰,1个三重峰 (2)3个单峰 (3)4组峰:1个单峰,2个多重峰,1个三重峰 (4)5个单峰9210、当外加磁场强度B0增加时,对质子来说,由低能级向高能级跃迁时所需能量 要高要高11、在核磁共振波谱法中,记录纸上横坐标自左向右对应于扫描磁场由_弱_变_

37、强_,故称横坐标左端为_低低_场,右端为_高_场。12、自旋量子数=0原子核的特点是_没有自旋现象，不会产生没有自旋现象，不会产生核磁共振跃迁核磁共振跃迁。13、在60MHZ仪器上和在300MHZ的仪器上测定同一化合物的 质子的共振谱,相对于TMS,两仪器上测得的化学位移是_相同的_,该质子与TMS的频率差在两仪器上是_不同的_。14、化合物(a)、(b)、(c)结构如下:这三个异构体1H NMR谱的区别是_烯键上的质子数（或积分面积比）(a)：(b)：(c)0：1：2。BrBrBr (a)(b)(c)9315、化合物C4H8O2的三种异构体为:(a)乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 (b)

38、丙酸甲酯CH3CH2COOCH3 (c)丁酸CH3CH2CH2COOH 三者的1H NMR谱图中都有一个单峰,在同一仪器相同条件下测定这三个单峰化学位移值的大小顺序为_cba_。16、（1）.在核磁共振波谱法中，常用 TMS(四甲基硅烷)作内标来确定化学位移，这样做有什么好处？（2）1,2,2-三氯乙烷的核磁共振谱有两个峰。用 60MHz 仪器测量时，CH2质子的吸收峰与 TMS 吸收峰相隔 134Hz，CH 质子的吸收峰与 TMS 吸收峰相隔 240Hz。试计算这两种质子的化学位移值，若改用 100MHz 仪器测试，这两个峰与 TMS 分别相隔多少？答 1)通常用四甲基硅烷(TMS)作内标物

39、质来确定化学位移，这样做有许多好处。首先，这一化合物中的 12 个质子是等同的，只产生一个峰。由于其屏蔽常数比大多数其它质子的屏蔽常数大，一般化合物的峰都出现在 TMS 峰的左侧。此外，TMS 是化学惰性的，它易溶于大多数有机溶剂，沸点只有 27，测量完毕后只需加热，即可将其除去，使试样获得回收。2)1=134/60=2.23 2=240/60=4.00 Dn 1=2.23100=223 Hz Dn 2=4.00100=400 Hz9417、当采用90MHz频率照射时,TMS和化合物中某质子之间的频率差为430Hz,这个质子 吸收的化学位移是多少?答=Dn/no106=(430106)/(90

40、106)=4.7818、两个异构体A和B,分子式皆为C8H10O,它们的R和1H-NMR的谱图如下所示,试推测其结构。CHCH3OHCH2CH2OH答：算得不饱和度为4,可能存在芳环,(C6H5-)这在NMR谱中得到证明;又根据谱图=7.15含有5个氢原子,可知是一取代芳烃;再根据IR谱图3380cm-1有宽强吸收峰,可能存在-OH,这两个基团总和为C6H6O,这样分子式C8H10O减C6H6O还有C2H4.根据NMR分裂型式和化学位移提供的信息,最后可确定化合物 B为 A为 9519、有一无色液体化合物,分子式为C6H12,它与溴的CCl4溶液反应,溴的棕黄色消失。该化合物的核磁共振谱中,只在=1.6处有一个单峰,写出该化合物的结构式.答(CH3)2C=C(CH3)220、下列环烯中,能产生核磁共振信号的质子,各有几种类型?请用a,b,c,d标在下列结构式上。123答：ababbb 两种类型abbbbaaa两种类型（2）（1）ccbab三种类型（3）