第四章核磁共振波谱法(nuclearmagneticresonancespectroscopy(编辑修改稿)

第四章核磁共振波谱法(nuclearmagneticresonancespectroscopy(编辑修改稿)内容摘要：

）（感应  2 )1(2 0HH 由于屏蔽作用的存在： （ 1）如果外磁场强度不变，氢核的共振频率降低； （ 2）如果保持共振频率不变，需要更大的外磁场强度（相对于裸露的氢核）。 在有机化合物中，氢核受核外电子的屏蔽作用，使其共振频率发生变化，即引起共振吸收峰的位移，这 种现象称为化学位移（ δ ）。 而且不同的氢核，所处的化学环境不同，化学位移的值也不相同。 二、化学位移的表示方法 位移的标准：选用四甲基硅烷 Si(CH3)4（简写 TMS）作为化学位移的标准物质，规定其化学位移的值等于零。 选用四甲基硅烷的原因如下： （ 1） 12 个氢处于完全相同的化学环境，只产生一个吸收峰； （ 2）屏蔽强烈，位移最大（ 0）。 与一般有机化合物中的质子峰不重叠； （ 3）化学惰性；易溶于有机溶剂；沸点低，易回收。 位移的表示方法 如果保持磁场强度不变，用共振频率的变化表示化学位移，则： 如果共振频率不变，则磁场强度的位移可表示如下： 常见结构单元化学位移范围 如下图所示： 三、影响化学位移的因素 凡影响电子云密度的因素都将影响化学位移。 诱导效应 (induction effect) （ 1）与质子相连元素的电负性越强，吸电子作用越强，质子周围的电子云密度越小，)ppm(10 6T M S T M S    样品)ppm(10 6T M S 样 品T M S  H HH0123456789101112131415化学位移HC CHC OHCOO HH3C O~ 3 . 7H3C N~ 3 . 0H3C C~ 2 . 1OH3C C~ 1 .8CH3C C~ 0 . 9δ ( p p m )屏蔽作用减弱，信号峰在低场出现。 化学 式 CH3F CH3Cl CH3Br CH3I CH3H (CH3 )4Si 电负性 δ 0 （ 2）诱导效应是通过成键电子沿键轴方向传递的，氢核与取代基的距离越大，诱导效应越弱。 化学式 RCH2Br RCH2CH2Br RCH2CH2CH2Br δ （ 3）多取代基对化学位移的影响：取代基越多，诱导效应越强。 共轭效应 (conjugative effect) 共轭体系中如果氢被推电子基（如 CH3O）取代，由于 p – π 共轭，使共轭体系的电子云密度增大，δ 值向高场位移；如果被吸电子基团（如 C=O、 NO2）取代，由于 π – π。