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核磁共振 Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
核磁共振有包含了 H1-NMR, C13-NMR, DEPT, COSY 等分析技术
我先讲H1-NMR吧,其他的如果需要我再写
3.1. H1-NMR 核磁共振氢谱
(chemical shift):同种核由于在分子中的化学环境不同而在不同共振磁感应强度下的吸收峰,这称为化学位移。
屏蔽效应和化学位移起因:
分子中磁性核不是完全裸漏的,质子被价电子包围着,这些电子在外界磁场的作用下发生循环的流动,会产生一个感应磁场,感应磁场与外界磁场相反,所以,质子实际上感受到有效的磁感应强度应是外界磁场强度减去磁场强度。
核外电子对核产生的这种作用称为屏蔽效应
downfield & upfield
影响化学位移的因素
电负性大的原子(或者基团)吸电子能力强
吸电子基团降低了氢核周围电子云的密度,屏蔽效应就降低了,质子化学位移向低场移动,左移
同理,给电子基因-----》 氢核周围电子云密度上升 -----》 化学位移向高场
3.1.2. 各向异性效应
当分子中某些基团的电子云排布不成球形对称,它对临近的氢核产生一个各向异性效应的磁场,从而使得某些空间位置接受屏蔽,某些空间位置上去屏蔽(就是没有被屏蔽)
下面我们说耦合常数 coupling constant
想必,你们一定学了这个东西啦,耦合常数定义我就不给你写了,你书上写的比我说的要清楚,然后,你也应该n+1定律,不明白的话我再说一遍好啦
所谓n+1信号,就是一个质子发生的信号会被分裂成两个(n个质子发生的信号会被分裂成n+1个)
但是注意了,如果一个质子被两个质子裂分,的确会看到一个三重峰(被裂分成了2+1个峰),但是这仅仅是这个两个质子(-CH2亚甲基)是在同一个环境中,如果两个质子不是等位氢,那么你就会看到两个双重峰。
所以我们看到三重峰啥意思呢??
有个碳旁边的一个碳,它是CH2
两二重峰啥意思?
有个碳旁边有两个碳,每个碳上都有个H
四重峰,旁边有 CH3, 双双双重峰,旁边有个三个CH(两个CH是双双重峰,三个就是双双双了,能理解?)
下面我们看题
不用看管其他,我们就看产物三,产物三给出了两组核磁共振氢谱,因为产物三用两种同分异体,化合物1在被硼氢化钠还原羰基的时候,出现了一个立体性选择的问题,所以导致了醇羟基不知道是上面还是下面,那么我们根据这个数值,来分辨以下,表1(左边)和表2(右边)各代表哪个产物。
首先不要管羟基和胺上的H,题中说数据里没有给。
我们看第一个结构式,里面有四个不同位置的氢,已经很好分辨是右表了,同理,第二个就是左表。但是我们一个一个分析每个氢的数据。
第一个结构式
H2 和 H3 不是同一个位置,所以他俩对H1的影响就会是一个双双重峰(double doublet)
所以 H1 ---》 dd (double doublet)
再看 H2 同理,一样被H1和H3裂分成一个双双重峰。
我们再看 H3 被三个不同位置的氢裂分(H1 H2 H4) 所以你会看到 双双双重峰(double double doublet)
H3 ---》ddd
H4? 周围只有H3,两个H3 所以被裂分为(注意是两个H3,相当于CH2,根据n+1)一个三重峰(triplet)
问题来了,我们如何区分H1 和 H2 都是 双双重峰啊
如果两个氢 为180° 则耦合常数在10-12hz,若是 60° 耦合常数在2-5hz
我们画出椅式结构, 我们发现 H2 与 H3 是 60°,H1 和 H3 是 180°
所以根据右表可以知道 J H1-H3 =10.2 Hz, JH2-H3 =4.4 Hz
综上所述
3.72 (2H, ddd, J 10.2, 8.5, 4.4 Hz) 为 H3
3.46 (1H, t, J 8.5 Hz) 为 H4
3.40 (2H, dd, J 12.7, 4.4 Hz) 为 H1
2.86 (2H, dd, J 12.7, 10.2 Hz) 为 H2
来源:https://blog.csdn.net/xinyanbm/article/details/121760842
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