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第四节 运用NMR解析有机物结构 一、简化氢谱的实验手段 二、谱图解析程序 三、谱图解析与有机物结构确定 四、谱图联合解析 二、谱图解析一般程序 三. 谱图解析与有机物结构确定 例1、化合物C4H8O、其NMR谱图如下，推测其结构。 解：(1)Ω＝4＋1－8/2 ＝1 (2) 三组氢，其积分高度比为2：3：3，吸收峰对应的关系： δ(ppm) 氢核数 可能的结构 峰裂分数 邻近偶合氢数 ?2.47 2 CH2 四重峰 3个氢核(CH3) ?2.13 3 CH3 单峰 无氢核 ?1.05 3 CH3 三重峰 2个氢核(CH2) ?从分子式以及不饱和度初步判断。其可能的结构是： 例2：化合物 C10H12O2 谱图解析与结构确定步骤 例3： 化合物 C10H12O2 谱图解析与结构(4) 结构(4)确定过程 四、联合谱图解析 例2、现有一个非离子表面活性剂，其紫外光谱图表明有苯环的吸收，红外光谱图表明在1100cm-1有强烈的吸收，另外在800、1250、1500～1600、3300、2800～3000cm-1处均有吸收。其NMR谱图如下。推测其结构。 ?解：(1)UV:表明有苯环的吸收，IR: 1100cm-1有强烈的吸收,表明该化合物含有大量的C—O—C结构; 800cm-1的吸收表明苯环为对位取代; 1500～1600cm-1苯环上C—H变形振动吸收峰; 3300 cm-1 表明分子中含有羟基; 1250 cm-1表明分子中含有氧乙烯结构（CH2CH2O）; 由UV、IR分析结果以及表面活性剂方面的知识，可以初步推测此化合物是酚类聚氧乙烯醚。假设其分子式为： ? (3)分析NMR谱图： 四组氢，其积分高度比为2：3：3，每组吸收峰对应关系如下： δ(ppm) 可能结构 氢核数 峰积分面积 0.9～1.2 CnH2n+1 2n＋1 14.5 3.4 —OH 1 1.0 3.6 CH2CH2O 4m 16.0 7.0 苯环上氢核 4 3.0 (4) 根据：同一类氢核的个数与它相应的共振吸收峰的面积成正比。 求：m 4m/4＝16.0/3.0 得：m≈5 求：n (2n+1)/4＝14.5/3.0 得：n≈9 故：该非离子表面活性剂的结构应是： ? * * 一、简化氢谱的实验手段 1.使用高频或高场的谱仪 可将二级谱图降为一级图,使其简化. 2.重氢交换法 (1)重水交换 重水（D2O）交换可用于判断分子中是否存在活泼氢及活泼氢的数目.可向样品管内滴加1---2滴D2O,摇晃片刻后，重测1H NMR谱，比较前后谱图峰形及积分比的改变，确定活泼氢是否存在及活泼氢的数目。若某一峰消失，可认为其为活泼氢的吸收峰。若无明显的峰形改变，但某组峰积分比降低，可认为其活泼氢的共振吸收隐藏在该组峰中。交换后的D2O以HOD形式存在，在δ4.7ppm处出现吸收峰（CDCl3溶剂中），在氘代丙酮或氘代二甲亚砜溶剂中，于δ3——4范围出现峰。 (2).重氢氧化钠（NaOD）交换 NaOD可以与羰基α-位氢交换，由于JDHJHH,NaOD交换后，可使与其相邻基团的偶合表现不出来，从而使谱图简化。NaOD交换对确定化合物的结构很有帮助。 CDCl3溶剂中A和B，各组峰的化学位移值接近，偶合裂分一致，难以区分。 加NaOD后，A中δ1.3(s,3H);δ2.3-3.3(q,2H);δ3.9 的多重峰消失; B 中δ1.3(d,3H); δ3.9(q,1H);δ2.3-3.3的m消失. 3.溶剂效应 苯等分子具有强的磁各异向性。在样品加入少量此类物质，会对样品的分子的不同部位产生不同的屏蔽作用。这种效应称为溶剂效应。 在CH3OCOCH2CH2COCH2CH3的1H谱中, δ2-3ppm的多重峰为三个CH2的共振吸收.若在30%的苯的CCl4溶剂中测试,与CH3相连的CH2的四重峰可明显分开,而在δ2.5附近出现一单峰(4H), 表明两个CH2受苯分子的溶剂效应, δ值巧合相等,不表现出偶合裂分,因而简化了谱图. 4.位移试剂 位移试剂与样品分子形成络合物，使δ值相近的复杂偶合峰有可能分开，从而使谱图简化。常用的位移