高三化学物质结构:核磁共振氢谱

  • 日期:2019-11-22 11:19
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核磁共振共振的基本概念

1)原子的自旋与自旋趋向

外磁场中,带磁原子的二种自旋趋向导致二种不一样能级。

磁旋比γ——化学物质的特点常数因原子的不一样而不一样

2)核磁共振共振(越迁)的标准

核磁共振共振的标准:E = ΔE

保持核磁共振共振的方法:

维持外磁场抗压强度不会改变, 更改电磁波辐射頻率------扫频

维持电磁波辐射頻率不会改变, 更改外磁场抗压强度

3)核磁共振共振谱平面图:

2

1H-NMR 的化学位移

1)屏蔽效应

为使氢核产生共振,须提升外磁场抗压强度以相抵诱发磁场

从而造成了化学位移

化学位移:

由电子云的屏蔽功效造成的,共振时磁场抗压强度挪动的状况——化学位移。屏蔽尺寸与核外电子云相对密度有关。

有机化学分子结构中,与不一样基团相接的氢原子核周边的电子云相对密度不一样,因而他们的数据信号就在不一样的部位出現。

相同核(如H核)因为在分子结构中的有机化学自然环境不一样而在不一样共振頻率抗压强度下显示信息的消化吸收峰,称之为化学位移。

2)化学位移的表达

精准测量化学位移的绝对值有艰难

100MHz的仪器设备上,质子造成共振的磁场转变范畴为100Hz 电子器件屏蔽标值也不大。一般 在精确测量时加一标准物。

标准物:四甲基硅烷Si(CH3)4  ——TMS

表明:

→要求TMS 的化学位移为零。

TMS 屏蔽强,一般化学物质的峰在其左侧(比其低的磁场共振)。

→一般化学物质的δ数值负值,IUPAC 要求为恰逢。

→因为化学位移是一个相对值,因而,不管在多强的外磁场的磁感应抗压强度下产生共振,某一氢核的化学位移是不容易变的。

3)危害化学位移的要素

由电子云屏蔽功效造成的,共振时磁场抗压强度挪动的状况——化学位移

凡危害电子云相对密度的要素都将危害化学位移。在其中危害较大的是:诱导效应和各向异性效用。

①相接原子核的电负性(诱导效应)

相接原子核的电负性↑,根据诱导效应,使H核的核外电子云相对密度↓,屏蔽效应↓(去屏蔽),共振数据信号→低场。

②各向异性效用—相接重键的危害

A. 双键碳上的质子

→各向异性:出外磁场功效下,电子器件会沿分子结构某一方位流动性,造成磁感应磁场。此磁感应磁场与另加磁场方位:①在环内反过来(抗磁,屏蔽效应);② 在环外同样(顺磁,去屏蔽效应)。即对分子结构各位置的磁屏蔽不同样。

烯烃双键碳上的质子坐落于π键环流电子器件造成的感生磁场与另加磁场方位一致的地域(称之为去屏蔽区),去屏蔽效应的結果,使烯烃双键碳上的质子的共振数据信号调向略低的磁场区,其 δ=4.55.7

B. 芳环的磁各向异性效用

苯环平面图上正下方:屏蔽区,侧边:去屏蔽区,δH= 7.26

C. 三键碳上的质子

碳碳三键是平行线结构式,π电子云紧紧围绕碳碳σ键呈筒型遍布,产生环电流量,它所造成的磁感应磁场与另加磁场方位反过来,故三键上的H质子处在屏蔽区,屏蔽效应较强,使三键上H质子的共振数据信号调向较高的磁场区,其δ= 23

③氢键的危害

氢键的产生减少了核外电子云相对密度,使氢数据信号调向低场。

 

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