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核磁圖如何積分如何表化學位移

發布時間:2023-08-12 07:59:54

1. 核磁積分是哪個符號

圖譜都有積分曲線,譜圖上為峰下面有數字,就是峰的面積。

標志分子中磁不等價質子的種類;每類質子的數目(相對)等。根據峰的數目、面積等查看。

核磁共振氫譜由化學位移、偶合常數及峰面積積分曲線分別提供含氫官能團、核間關系及氫分布等三方面的信息。峰的數目:標志分子中磁不等價質子的種類;峰的強度(面積):每類質子的數目(相對);峰的位移(δ):每類質子所處的化學環境。

積分曲線的總高度(用cm或小方格表示)和吸收峰的總面積相當,相當於氫核的總個數。而每一相鄰水平台階高度則取決於引起該吸收峰的氫核數目。

化學位移

化學位移符號δ雖稱不上精準但廣泛存在,因此常常作為譜學分析中的重要參考數據。范圍一般在 ±0.2ppm,有時更大。確切的化學位移值取決於分子的結構、溶劑、溫度及該NMR分析所用的磁場強度及其他相鄰的官能團。

氫原子核對鍵結氫原子的混成軌域和電子效應敏感。核子經常因吸引電子的官能基解除屏蔽。未屏蔽的核子會反應較高的δ值,而有屏蔽的核子δ值較低。

官能基如羥基(-OH)、醯氧基(-OCOR)、烷氧基( -OR )、硝基(-NO2)和鹵素等均為吸引電子的取代基。 這些取代基會使Cα上相連的氫峰向低場移動大約2-4 ppm, Cβ上相連的氫峰向低場移動大約1-2 ppm。

Cα是與取代基直接相連的碳原子, Cβ是與Cα相連的碳原子.羰基,碳碳雙鍵和芳香環等含「sp2」 雜化碳原子的基團會使其Cα上相連的氫原子峰向低場移動約1-2 ppm 。

2. 核磁共振譜圖是怎樣看的

核磁共振氫譜分析的一般步驟

核磁共振氫譜的分析大體上可以分為以
下三個步驟:
(1)
看峰的位置(即化學位移)和峰的面
積(即氫原子數目):應用化學位移的知
識,結合譜峰面積,可以確定(或大致確
定)化合物中含氫官能團的種類。

5.1
核磁共振氫譜分析的一般步驟

(2)
看峰的形狀(即各個峰的偶合裂分情
況):應用n
1規律或二級偶合裂分的知識,
可確定(或大致確定)分子中基團和基團
間的相互關系,區分出自旋體系的種類。
5.1
核磁共振氫譜分析的一般步驟

(3)
計算偶合常數:應用偶合常數的知識,
可以確定分子的立體構型等。

3. 如何用核磁共振圖判斷化學分子式,要詳細一點

核磁譜圖中常用的參數為:化學位移,積分面積,耦合常數。
化學位移用來判斷氫原子的類型,比如與羥基相連碳上氫的化學位移為4左右,苯環上的氫為7到8,醛氫為10左右;
積分面積用來判斷氫的個數,前提是首先定出1個H的面積;
耦合常數用於判斷氫的位置,比如苯環臨位,間位,對位耦合常數分別為8-10,4-6,1-2.
希望能幫助到你。

4. 如何利用核磁共振譜推斷化合物結構

首先計算不飽和度,根據不飽和度和分子式,寫出所有可能的結構式,再根據核磁共振譜圖來確認是哪一種。不飽和度的計算方法: Ω = (2N 4 +2+N 3 -N 1 )/2 ( N 4 為四價原子的數目,主要為碳原子; N 3 為三價原子的數目,主要為氮原子; N 1 為一價原子的數目,主要為氫原子和氯原子 ) 核磁共振譜圖給出關於結構的信息: 化學位移值 ------ 各類氫的歸屬 峰的組數 ------ 有幾種類型的氫 峰的裂分數 ------ 相鄰碳上氫的數目 峰的強度(峰面積、積分曲線高度) ------ 各類氫的相對比數

5. 核磁共振的化學位移

氫的核磁共振譜提供了三類極其有用的信息:化學位移、偶合常數、積分曲線。應用這些信 息,可以推測質子在碳胳上的位置。
根據前面討論的基本原理,在某一照射頻率下,只能在某一磁感應強度下發生核磁共振。例如:照射頻率為60 MHz,磁感應強度是 14.092 Gs(14.092×10^-4 T),100 MHz—23.486 Gs(23.486×10^-4 T),200 MHz—46.973 Gs(46.973×10^-4 T)。600 MHz—140.920 Gs(140.920×10^-4 T)。但實驗證明:當1H在分子中所處化學環境(化學環境是指1H的核外電子以及與1H 鄰近的其它原子核的核外電子的運動情況)不同時,即使在相同照射頻率下,也將在不同的共振磁場下顯示吸收峰。下圖是乙酸乙酯的核磁共振圖譜,圖譜表明:乙酸乙酯中的8個氫,由 於分別處在a,b,c三種不同的化學環境中,因此在三個不同的共振磁場下顯示吸收峰。同種核由於在分子中的化學環境不同而在不同共振磁感應強度下顯示吸收峰,這稱為化學位移(chemical shift)。 化學位移是怎樣產生的?分子中磁性核不是完全裸露的,質子被價電子包圍著。這些電子 在外界磁場的作用下發生循環的流動,會產生一個感應的磁場,感應磁場應與外界磁場相反(楞次定律),所以,質子實際上感受到的有效磁感應強度應是外磁場感應強度減去感應磁場強度。即
B有效=B0(1-σ)=B0-B0σ=B0-B感應
外電子對核產生的這作用稱為屏蔽效應(shielding effect),也叫抗磁屏蔽效應(diamagnetic effect)。稱為屏蔽常數(shielding constant)。與屏蔽較少的質子比較,屏蔽多的質子對外磁場感受較少,將在較高的外磁場B0作用下才能發生共振吸收。由於磁力線是閉合的,因此感應磁 場在某些區域與外磁場的方向一致,處於這些區域的質子實際上感受到的有效磁場應是外磁場B0加上感應磁場B感應。這種作用稱為去屏蔽效應(deshielding effect)。也稱為順磁去屏蔽效應(paramagnetic effect)。受去屏蔽效應影響的質子在較低外磁場B0作用下就能發生共振吸收。綜上所述:質子發生核磁共振實際上應滿足:
ν射=γB有效/2π
因在相同頻率電磁輻射波的照射下,不同化學環境的質子受的屏蔽效應各不相同,因此它們發生 核磁共振所需的外磁場B0也各不相同,即發生了化學位移。
對1H化學位移產生主要影響的是局部屏蔽效應和遠程屏蔽效應。核外成鍵電子的電子雲 密度對該核產生的屏蔽作用稱為局部屏蔽效應。分子中其它原子和基團的核外電子對所研究的 原子核產生的屏蔽作用稱為遠程屏蔽效應。遠程屏蔽效應是各向異性的。 化學位移的差別約為百萬分之十,要精確測定其數值十分困難。現採用相對數值表示法,即選用一個標准物質,以該標准物的共振吸收峰所處位置為零點,其它吸收峰的化學位移值根據這 些吸收峰的位置與零點的距離來確定。最常用的標准物質是四甲基硅(CH3)4Si簡稱TMS。選TMS為標准物是因為:TMS中的四個甲基對稱分布,因此所有氫都處在相 同的化學環境中,它們只有一個銳利的吸收峰。另外,TMS的屏蔽效應很高,共振吸收在高場出現,而且吸收峰的位置處在一般有機物中的質子不發生吸收的區域內。現規定化學位移用δ來 表示,四甲基硅吸收峰的δ值為零,其峰右邊的δ值為負,左邊的δ值為正。測定時,可把標准物與樣品放在一起配成溶液,這稱為內標准法。也可將標准物用毛細管封閉後放人樣品溶液中進 行測定,這稱為外標准法。此外,還可以利用溶劑峰來確定待測樣品各個峰的化學位移。
由於感應磁場與外磁場的B0成正比,所以屏蔽作用引起的化學位移也與外加磁場B0成正 比。在實際測定工作中,為了避免因採用不同磁感應強度的核磁共振儀而引起化學位移的變化,δ一般都應用相對值來表示,其定義為
δ=(ν樣-ν標)/ν儀×10^6④
在式④中,ν樣和ν標分別代表樣品和標准化合物的共振頻率,ν儀為操作儀器選用的頻率。多數有機物的質子信號發生在0~10處,零是高場,10是低場。 需注意也有一些質子的信號是在小於0的地方出現的。如安扭烯的環內的質子,受到其外芳環磁各向異性的影響,甚至可以達到-2.99。此外,在不同兆數的儀器中,化學位移的值是相同的。 化學位移取決於核外電子雲密度,因此影響電子雲密度的各種因素都對化學位移有影響,影 響最大的是電負性和各向異性效應。
⑴電負性(誘導效應)
電負性對化學位移的影響可概述為:電負性大的原子(或基團)吸電子能力強,1H核附近的吸電子基團使質子峰向低場移(左移),給電子基閉使質子峰向高場移(右移)。這是因為吸電子基團降低了氫核周圍的電子雲密度,屏蔽效應也就隨之降低,所以質子的化學位 移向低場移動。給電子基團增加了氫核周圍的電子雲密度,屏蔽效應也就隨之增加,所以質子的 化學位移向高場移動。下面是一些實例。
實例一: 電負性 C2.6 N3.0 O3.5 δ C—CH3(0.77~1.88) N—CH3(2.12~3.10) O—CH3(3.24~4.02) 實例二: 電負性 Cl3.1 Br2.9 I2.6 δ CH3—Cl(3.05)
CH2—Cl2(5.30)
CH—Cl3(7.27) CH3—Br(2.68) CH3—I(2.16) 電負性對化學位移的影響是通過化學鍵起作用的,它產生的屏蔽效應屬於局部屏蔽效應。
⑵各向異性效應
當分子中某些基團的電子雲排布不呈球形對稱時,它對鄰近的1H核產 生一個各向異性的磁場,從而使某些空間位置上的核受屏蔽,而另一些空間位置上的核去屏蔽, 這一現象稱為各向異性效應(anisotropic effect)。
除電負性和各向異性的影響外,氫鍵、溶劑效應、van der Waals效應也對化學位移有影響。氫鍵對羥基質子化學位移的影響與氫鍵的強弱及氫鍵的電子給予體的性質有關,在大多數情況 下,氫鍵產生去屏蔽效應,使1H的δ值移向低場。有時同一種樣品使用不同的溶劑也會使化學位移值發生變化,這稱為溶劑效應。活潑氫的溶劑效應比較明顯。
當取代基與共振核之間的距離小於van der Waals半徑時,取代基周圍的電子雲與共振核周圍的電子雲就互相排 斥,結果使共振核周圍的電子雲密度降低,使質子受到的屏蔽效應明顯下降,質子峰向低場移動,這稱為van der Waals效應。氫鍵的影響、溶劑效應、van der Waals效應在剖析NMR圖譜時很有用。
(3)共軛效應
苯環上的氫若被推電子基取代,由於P-π共軛,使苯環電子雲密度增大,質子峰向高場位移。而當有拉電子取代基則反之。對於雙鍵等體系也有類似的效果。

6. 如何從一個化合物的核磁共振氫譜讀取氫信號的化學位移

讀取核磁共振氫譜氫信號的化學位移,一是為了解析分子結構,一是為了發表文章報道使用。
為解析結構,只需要精確到小數點後2位即可,後面的四捨五入。
發表論文時,也基本上讀到小數點後2位即可。
只在解析高級譜圖時,才需要讀到小數點後4位,以便於計算使用。

對NMR譜圖的峰信號,不論信號峰的形狀是否規則、是否對稱,信號峰的化學位移值總是位於整個信號峰把基線進行添加後構成封閉圖形後的質量重心位置的橫坐標上。

為此,先對信號峰進行譜峰分組,再求解包括化學位移在內的所有譜圖信息參數。
對譜的每一組峰群進行分組,求解出每一個峰組的譜圖信息參數:峰形(寬窄),分裂峰數(單峰s,二重峰d, 三重峰t, 四重峰q,五重峰,六重峰,多重峰M)。峰形與圖譜公共基線所圍峰面積積分比,化學位移δ值,自旋-自旋耦合常數J值(在非NMR專業論文中,一般都簡述這些圖譜參數)相互不迭加的譜峰容易進行分組,相互迭加的一級譜或復雜譜,解析的過程也是不斷調整進行分組的過程。峰形一般較窄,解析時都是按較窄的峰形處理的。如果較寬,至少是底部較寬時,它的峰較寬的信息本身就代表一定的分子結構信息。

化學位移δ值,現在多使用相對值,即以某一個內標准物質,如四甲基硅等,以內標准物質的NMR信號化學位移δ值為0 ppm或0 Hz,測試物質的信號峰相對於內標物的化學位移δ值。如果NMR譜圖內標物信號不在0 位,需要校正之。

常規分裂峰數,s, d, t, q, 五重,六重,七重峰,此外還有dd(雙二重峰), dt(雙三重峰), dq(雙四重峰), ddd(雙雙二重峰), ddt(雙雙三重峰), dddd(雙雙雙二重峰)等峰形,每一種都代表一定的結構信息。有了峰形分組和譜峰組成,才容易求解δ值――峰形質量中心的橫坐標。求J值的過程也是不斷解析譜圖推導分子結構的過程。

單峰s,二重峰d, 三重峰t, 四重峰q,五重峰,六重峰,多重峰M,如果是左右對稱的峰形,化學位移δ值就在對稱峰形的中心峰上或中心處橫坐標上讀出。
對稱的dd(雙二重峰), dt(雙三重峰), dq(雙四重峰), ddd(雙雙二重峰), ddt(雙雙三重峰), dddd(雙雙雙二重峰)等峰形,化學位移δ值也是在對稱峰形的中心位置上讀出。

如果是高級譜圖,其中,一部分是一級譜圖的變形,即由於耦合關系、相互耦合的內側峰線高於外側峰線的,其化學位移δ值稍向峰高的那一側偏移,偏移得多少依據質量重心法則。另一部分的高級譜圖峰形較復雜,如要近似地讀出化學位移δ值也是如此即可。如果要想求解出精確的化學位移δ值,可以按照各種不同類型的高級譜圖自旋體系的成套的解析公式進行解析,這些高級譜圖的自旋類型的判斷、計算、解析的整個內容都是很好的可發表論文的實質內容和精華部分。
教科書中都有這方面的內容和專門知識,可去學習。

7. 核磁共振氫譜圖怎麼去看,那個峰是什麼意思

化學位移、偶合常數及峰面積積分曲線分別提供含氫官能團、核間關系及氫分布等三方面的信息。中:

(1)峰的數目:標志分子中磁不等價質子的種類;

(2)峰的強度(面積):每類質子的數目(相對);

(3)峰的位移(δ):每類質子所處的化學環境;

(4)峰的裂分數:相鄰碳原子上質子數;

(5)偶合常數(J):確定化合物構型。

(7)核磁圖如何積分如何表化學位移擴展閱讀:

氫原子具有磁性,如電磁波照射氫原子核,它能通過共振吸收電磁波能量,發生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關信號,處在不同環境中的氫原子因產生共振時吸收電磁波的頻率不同,在圖譜上出現的位置也不同,各種氫原子的這種差異被稱為化學位移。

利用化學位移,峰面積和積分值以及耦合常數等信息,進而推測其在碳骨架上的位置。一般採用(CH)4Si為標准化合物,其化學位移值為0 ppm,測出峰與原點的距離,就是該峰的化學位移。

核磁共振儀做出來的圖,很簡單,效果好。不同化學環境中的H,其峰的位置不同,峰的強度之比代表不同環境H的數目比。

參考資料來源:網路-氫譜解析

8. 核磁共振的圖譜的剖析

1H核磁共振圖譜提供了積分曲線、化學位移、峰形及偶合常數等信息。圖譜的剖析就是合 理地分析這些信息,正確地推導出與圖譜相對應的化合物的結構。通常採用如下步驟。
⑴標識雜質峰在1H-NMR譜中,經常會出現與化合物無關的雜質峰,在剖析圖譜前,應 先將它們標出。最常見的雜質峰是溶劑峰,樣品中未除盡的溶劑及測定用的氘代溶劑中夾雜的 非氘代溶劑都會產生溶劑峰。為了便於識別它們,下表列出了最常用溶劑的化學位移。 常用溶劑的化學位移常用溶劑 化學位移 常用溶劑 化學位移 環己烷 1.40 丙酮 2.05 苯 7.20 乙酸 2.058.50(COOH)* 氯仿 7.27 四氫呋喃 (α)3.60(β)1.75 乙腈 1.95 二氧六環 3.55 1,2-二氯乙烷 3.69 二甲亞碸 2.50 水 4.7 N,N-二甲基甲醯胺 2.77,2.95,7.5(CHO)* 甲醇 3.354.8* 硅膠雜質 1.27 乙醚 1.163.36 吡啶 (α)8.50(β)6.98(γ)7.35 *數值隨測定條件而有變化。 還有兩個需要標識的峰是旋轉邊峰和13C同位素邊峰。在1H-NMR測定時,旋轉的樣品管 會產生不均勻的磁場,導致在主峰兩側產生對稱的小峰,這一對小峰稱為旋轉邊峰,旋轉邊峰與 主峰的距離隨樣品管旋轉速度的改變而改變。在調節合適的儀器中旋轉邊峰可消除。13C與1H 能發生偶合並產生裂分峰,這對裂分峰稱為13C同位素邊峰。由於13C的大然豐度僅為1.1%,只有在濃度很大或圖譜放大時才會發現13C同位素邊峰。
⑵根據積分曲線計算各組峰的相應質子數,若圖譜中已直接標出質子數,則此步驟可省。
⑶根據峰的化學位移確定它們的歸屬。
⑷根據峰的形狀和偶合常數確定基團之間的互相關系。
⑸採用重水交換的方法識別活潑氫由於一OH,一NH2,一COOH上的活潑氫能與D2O發生交換。而使活潑氫的信號消失,因此對比重水交換前後的圖譜可以基本判別分子中是否含有活潑氫。
⑹綜合各種分析,推斷分子結構並對結論進行核對。

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