波譜解析初識一、氫譜解析二、碳譜解析三、二維譜解析認(rèn)識氫譜化學(xué)位移積分面積44積分面積6積分面積偶合常數(shù)低場高場化學(xué)位移δ積分面積認(rèn)識偶合常數(shù)J(6.65222-6.62497)×600=16雙峰,d三重峰,t四重峰,q雙二重峰，dd多重峰，m1.化學(xué)位移它表示這個氫原子所處的化學(xué)環(huán)境。各種效應(yīng)綜合的結(jié)果。特征質(zhì)子的化學(xué)位移值102345678910111213C3CHC2CH2C-CH3環(huán)烷烴0.2—1.5CH2ArCH2NR2CH2SCCHCH2C=OCH2=CH-CH31.7—3CH2FCH2Cl

CH2BrCH2ICH2OCH2NO22—4.70.5(1)—5.56—8.510.5—12CHCl3(7.27)4.6—5.99—10OHNH2NHCR2=CH-RRCOOHRCHO常用溶劑的質(zhì)子的化學(xué)位移值D沒有任何吸電子基團(tuán)存在，全都是飽和烷基相連。化學(xué)位移δ在0.7~1.7ppm接氫的碳原子連接了一個碳碳雙鍵化學(xué)位移δ1.6~2.2ppm鍵的各向異性-----雙鍵接氫的碳原子連接了一個羰基化學(xué)位移δ1.6~2.2ppm鍵的各向異性-----雙鍵接氫的碳原子連接了一個苯環(huán)化學(xué)位移δ2.3~2.7ppm鍵的各向異性-----環(huán)電流效應(yīng)接氫的碳原子連接了一個鹵素原子X化學(xué)位移δ2.5~4.0ppm誘導(dǎo)效應(yīng)接氫的碳原子連接了一個氧原子或氮原子化學(xué)位移δ3.2~4.0ppm誘導(dǎo)效應(yīng)烯烴上的氫原子化學(xué)位移δ5~6.5ppm鍵的各向異性----雙鍵苯環(huán)上的氫原子化學(xué)位移δ6.5~8.0ppm鍵的各向異性-----環(huán)電流效應(yīng)醛基上的氫原子化學(xué)位移δ9.5~10.0ppm鍵的各向異性羧酸上的氫原子化學(xué)位移δ10~13ppm羥基上的氫原子化學(xué)位移δ1~7ppm，通常是寬單峰，在重水取代后，信號消失影響化學(xué)位移的因素（一）電負(fù)性（誘導(dǎo)效應(yīng)）

在外部磁場中，原子核周圍的電子會在核的周圍循環(huán)而產(chǎn)生與外部磁場相反方向的感生磁場，因此電子的循環(huán)對核產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)，其大小與質(zhì)子周圍的電子密度成正比。化合物CH3XCH3OCH3NCH3CCH3ICH3BrCH3ClCH3F電負(fù)性

(X)

3.53.02.52.52.83.04.0

δ(ppm)

3.24-4.022.12-3.00.77-1.882.16

2.68

3.054.26

質(zhì)子周圍的電子密度越高，屏蔽效應(yīng)就越大，質(zhì)子就在較高的磁場發(fā)生共振，反之亦然。（二）各向異性效應(yīng)

在分子中，質(zhì)子與某一官能團(tuán)的空間關(guān)系，有時會影響質(zhì)子的化學(xué)位移，這種效應(yīng)叫做各向異性效應(yīng)。

各向異性效應(yīng)是通過空間而起作用的，與通過化學(xué)鍵而起作用的誘導(dǎo)效應(yīng)不一樣。⒈乙炔

鍵軸向為屏蔽區(qū)，其它為去屏蔽區(qū)。

乙炔質(zhì)子-C≡C-Hδ2.88(乙烷δ0.96)⒉羰基和雙鍵的各向異性效應(yīng)

原子在空間靠近雙鍵時，雙鍵對這個質(zhì)子會產(chǎn)生某種各向異性效應(yīng)。

如醛基在很低磁場（δ）出現(xiàn)質(zhì)子信號，為羰基各向異性效應(yīng)引起的。鏈烯質(zhì)子與醛基質(zhì)子一樣，也受到順磁性磁場的影響，故在低場發(fā)生共振。例如：胡薄荷酮

δ：a:1.77b:1.95

無C=O時，

a=b乙酰苯

鄰位質(zhì)子δ：7.85

間位和對位質(zhì)子：

δ:7.40

苯甲醛：鄰位質(zhì)子δ7.72間對位質(zhì)子δ7.40（a）：1.62-0.99=0.64ppm1):雙鍵的電負(fù)性。2）：雙鍵的各向異性。（b）0.85-1.01=-0.16ppmα-蒎烯中甲基（b）在雙鍵的上方，受到屏蔽效應(yīng)。

α-蒎烯蒎烷

⒊環(huán)電流效應(yīng)

在外部磁場的作用下，芳香核的環(huán)狀電子云進(jìn)行循環(huán)，而對苯環(huán)平面上下方向產(chǎn)生抗磁場，但對芳香核質(zhì)子附近產(chǎn)生順磁場，這叫做環(huán)電流效應(yīng)。苯質(zhì)子信號：δ7.0ppm左右Ar-CH3的δ值：（CH3-C=Cδ）[1，8]-對環(huán)番烷安鈕烯2.積分面積表示此信號是幾個氫。3.偶合與峰的裂分?jǐn)?shù)某氫信號峰的裂分個數(shù)等于與之發(fā)生偶合的氫的數(shù)目+1。三重峰四重峰此碳上沒有氫偶合通常發(fā)生在相鄰的碳上-------鄰碳偶合單峰此碳上沒有氫雙峰此碳上沒有氫七重峰多重峰特殊的偶合同碳偶合sp2雜化雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)，有偶合。如（C=CH2，2J=2.3~2.5Hz）。峰的裂分?jǐn)?shù)目也遵循+1的規(guī)律HAHXRR'0-3

Hz遠(yuǎn)程偶合（longrangcoupling，nJ,n>3）一般<1Hz，不考慮，但共軛或W型時較大。如烯丙偶合J4=0-3Hz，苯環(huán)的間位Jm=1-3Hz和對位偶合Jp=0-1Hz偶合常數(shù)的大小δ5.8δ3.9問題：譜圖中，哪個是a的信號？哪個是b的信號？請歸屬。請將各個信號歸屬。提示：硝基和鹵族元素相似，具有強(qiáng)烈的吸電子能力。某未知物分子式為C5H12O，其核磁共振氫譜如圖所示，求其化學(xué)結(jié)構(gòu)。129加重水信號消失例:

例:

黃酮類13.012.58.07.57.06.56.012.85s

OH-58.06dJ=7.9Hz

H-2',6'7.58m

H-3',4',5'6.94s

H-36.53dJ=1.9Hz

H-86.23dJ=1.9Hz

H-6白楊素13.012.58.07.57.06.512.89s

OH-57.87ddJ=1.6,8.0Hz

H-6'7.41dtJ=1.6,8.0Hz

H-4'7.07ddJ=2.0,8.0Hz

H-3'7.06s

H-37.01dtJ=1.6,8.0Hz

H-5'6.48dJ=2.0Hz

H-86.22dJ=2.0Hz

H-65,7,2'-trihydroxyflavone13.012.58.07.57.06.512.82s

OH-57.96dJ=8.7Hz

H-2',6'7.65tJ=8.3Hz

H-77.13dJ=8.3Hz

H-86.97dJ=8.7Hz

H-3',5'6.90s

H-36.79dJ=8.3Hz

H-65,4'-Dihydroxyflavone8.07.57.06.54.03.57-Hydroxy-4'-methoxyflavone8.01dJ=8.9Hz

H-2',6'7.89dJ=8.7Hz

H-57.10dJ=8.9Hz

H-3',5'7.00dJ=2.1Hz

H-86.93ddJ=2.2,8.7Hz

H-66.79s

H-33.84s-OMe二、碳核磁共振光譜（一）、基本知識

化學(xué)位移，偶合常數(shù)是13C-NMR的重要參數(shù)。弛豫時間

T1，T2等，也是13C-NMR的重要參數(shù)?；瘜W(xué)位移范圍：0～250ppm13C豐度僅1.11％，比1H信號弱得多，約1/6400不能用積分曲線獲取碳的數(shù)目信息常規(guī)13C-NMR譜為全去偶譜，因而碳信號均為單峰。6’-[(E)-2”-羥甲基，2”-丁烯?；鵠熊果苷的氫譜和碳譜圖（二）13C的化學(xué)位移

13C化學(xué)位移（δC）是最重要的參數(shù)。它直接反映所觀察核周圍的基團(tuán)，電子分布的情況，即核所受屏蔽作用的大小。δC對核所處的化學(xué)環(huán)境是很敏感的，δC的范圍遠(yuǎn)比δH寬，一般化合物中δC約在0-250ppm。分子有不同的構(gòu)型、構(gòu)象時，δC比δH更為敏感。如分子的立體異構(gòu)，鍵節(jié)運動，序列分布，不同溫度下分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，構(gòu)型構(gòu)象的變化等，在13C的δC值及譜線形狀上常有所反映。

按化學(xué)位移值分區(qū)確定碳原子類型。碳譜按化學(xué)位移值一般可分為下列三個區(qū)，根據(jù)這三個區(qū)域可大致歸屬譜圖中各譜線的碳原子類型。飽和碳原子區(qū)（δ<100）飽和碳原子若不直接和雜原子（O、S、N、F等）相連，其化學(xué)位移值一般小于55。不飽和碳原子區(qū)（δ90-160）烯碳原子和芳碳原子在這個區(qū)域出峰。當(dāng)其直接與雜原子相連時，化學(xué)位移值可能會大于160。炔碳原子則在其它區(qū)域出峰，其化學(xué)位移值范圍為70-100。羰基區(qū)（δ>150）該區(qū)域的基團(tuán)中碳原子的δ值一般>160。其中酸、酯和酸酐的羰基碳原子在160-180出峰，酮和醛在200以上出峰。不同區(qū)域的碳譜羰基的化學(xué)位移孤立-CO- d>200共軛-CO-C=C- d>200~180羧酸-COOH d>185-175酰化-COOR d>170-162共軛?；疨h-COORd>165-155雙鍵區(qū)（sp2雜化，p鍵）成對出現(xiàn)！氫譜裂分很重要Phd=128.5++--++--d120~90處的特殊C信號C27甾體：22位 d112~110（氧苷）糖端基碳：d106~102-O-CH2-O-：d~101環(huán)烯醚萜：1位d94~90，成苷后d97~94d90~55處多為連有O的CH2和CH信號CH3CH2OHd：55.8,17.6GlcXylCH3的化學(xué)位移R-CH3

d:30~15-OCOCH3

d:20-22R-COCH3 d:~33 CH3COCH3R-OCH3

d:~50 CH3OHPh-OCH3

d:~55碳原子級數(shù)的確定。測定化合物的DEPT譜并參照該化合物的質(zhì)子噪聲去耦譜，對DE