文档介绍：第一节核磁共振光谱(1H-NMR)
一、核磁共振光谱图(氢谱)
(一)样品与溶剂
1、样品要求
样品要比较纯,对固体样品,由于驰豫影响,都必须配成溶液来进行(杂质,灰末将导致局部磁场不均匀,谱带加宽或消失(严重时)
2、溶剂选择
理想的溶剂应具备下列条件:
(1)不含质子,(2)沸点低,(3)化学隋性,与样品不发生化学反应,(4)对样品溶解度好,(5)价格便宜。
l4,CS2,但对对有些样品不好。为避免溶剂干扰,现多采用氘代试剂,如:CDCl3,CD3C0CD3,C6D6,D2O等。附合上述条件,但价格昂贵。
溶解范围最广的试剂是二甲基亚砜(DMSO),但样品回收难。
一般氘代试剂,总含有少量的末氘代的成份(),因在图是常有溶剂峰。注意辨认,一般书上都列有常见化学试剂的化学位移。
此外,在NMR谱中,除混合物外,还常有一些难以解释的杂质峰,可由峰面积大小来决定,它们与其它峰不成比例,杂质,大体上有三个来源:1、样品不纯,2、结晶溶剂,3、氘代试剂杂质(%),因此,总有残留溶剂峰。
3、测量中的问题
(1)旋转边峰的鉴定
样品信号两边常会出现对称的小峰,这是由样品管旋转造成的,称为旋转边峰,强度约为主峰的2%,有时会有干扰,为区别边峰,可将样品管转速改变,边峰会移动。
(2)测定NMR时要仔细调节相位电纽,相位不好的图形将影响峰面积的准确性。
4、核磁共振光谱
当我们用一个固定频率的电磁波,作为射频,以外加磁场强度进行扫描,分子中处于不同环境的质子会一个一个地发生共振,而得到核磁共振谱。(见图)
在图上,有两条线,上边一条叫积分曲线,下面是共振峰线,共振峰线是以吸收频率对强度作图而得,在图中多左到或,磁场强度缔增,最右边δ=0峰为TMS峰。
从NMR谱上,通常可获得四个方面的信息:
1、共振峰的位置,常用化学位表示,(δ或τ),单位为ppm,有时亦有用相对共振频率(与TMS相比),表示化学位移,单位用CPS,δ值的大小可以提供化学环境的信息,提供分子结构的类型。
2、峰的裂分,由峰的裂分情况(J值)可以提供相邻碳原子上氢原子的数目,成键的情况。
3、峰的面积,峰面积的大小与产生该峰的质子数目成比例,可提供每一个共振峰所相当的质子数,亦是核磁共振用于定量的依据。
CH3CH2Cl CH2 CH3 TMS
 
 
 
CH3CH2OH 峰面积比 3:2:1
CH3CH2CH3 峰面积比 3:1
所有质子是等价的,出现一个峰。
4、峰形,分子中的H与电四极矩的核偶合时,共振峰变宽。
一张谱图可以向我们提供关于有机分子结构的如下信息
5. 由吸收峰的组数,可以判断有几种不同类型的H核;
6. 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;
7. 由裂分峰的外形或偶合常数,可以判断哪种类型H是相邻的。
二、化学位移
(一)化学位移的定义:
化学位移在恒定射频时,同种核(如氢核),所处的化学环境不同的磁核发生共振所需要的磁场强度或相当的频率差别,称为化学位移。
(二)化学位移的产生:
我们知道,分子的电子除绕核运转外,同时进行自转,因面有磁矩,大部分分子中的电子都是成对的,其旋自方向相反,由此产生的磁矩互相抵消,所以没有净磁矩。(楞次定律:应电流的方向是使它所产生的磁场与引起感应的原有磁场方向相反。)