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核磁图如何积分如何表化学位移

发布时间:2023-08-12 07:59:54

1. 核磁积分是哪个符号

图谱都有积分曲线,谱图上为峰下面有数字,就是峰的面积。

标志分子中磁不等价质子的种类;每类质子的数目(相对)等。根据峰的数目、面积等查看。

核磁共振氢谱由化学位移、偶合常数及峰面积积分曲线分别提供含氢官能团、核间关系及氢分布等三方面的信息。峰的数目:标志分子中磁不等价质子的种类;峰的强度(面积):每类质子的数目(相对);峰的位移(δ):每类质子所处的化学环境。

积分曲线的总高度(用cm或小方格表示)和吸收峰的总面积相当,相当于氢核的总个数。而每一相邻水平台阶高度则取决于引起该吸收峰的氢核数目。

化学位移

化学位移符号δ虽称不上精准但广泛存在,因此常常作为谱学分析中的重要参考数据。范围一般在 ±0.2ppm,有时更大。确切的化学位移值取决于分子的结构、溶剂、温度及该NMR分析所用的磁场强度及其他相邻的官能团。

氢原子核对键结氢原子的混成轨域和电子效应敏感。核子经常因吸引电子的官能基解除屏蔽。未屏蔽的核子会反应较高的δ值,而有屏蔽的核子δ值较低。

官能基如羟基(-OH)、酰氧基(-OCOR)、烷氧基( -OR )、硝基(-NO2)和卤素等均为吸引电子的取代基。 这些取代基会使Cα上相连的氢峰向低场移动大约2-4 ppm, Cβ上相连的氢峰向低场移动大约1-2 ppm。

Cα是与取代基直接相连的碳原子, Cβ是与Cα相连的碳原子.羰基,碳碳双键和芳香环等含“sp2” 杂化碳原子的基团会使其Cα上相连的氢原子峰向低场移动约1-2 ppm 。

2. 核磁共振谱图是怎样看的

核磁共振氢谱分析的一般步骤

核磁共振氢谱的分析大体上可以分为以
下三个步骤:
(1)
看峰的位置(即化学位移)和峰的面
积(即氢原子数目):应用化学位移的知
识,结合谱峰面积,可以确定(或大致确
定)化合物中含氢官能团的种类。

5.1
核磁共振氢谱分析的一般步骤

(2)
看峰的形状(即各个峰的偶合裂分情
况):应用n
1规律或二级偶合裂分的知识,
可确定(或大致确定)分子中基团和基团
间的相互关系,区分出自旋体系的种类。
5.1
核磁共振氢谱分析的一般步骤

(3)
计算偶合常数:应用偶合常数的知识,
可以确定分子的立体构型等。

3. 如何用核磁共振图判断化学分子式,要详细一点

核磁谱图中常用的参数为:化学位移,积分面积,耦合常数。
化学位移用来判断氢原子的类型,比如与羟基相连碳上氢的化学位移为4左右,苯环上的氢为7到8,醛氢为10左右;
积分面积用来判断氢的个数,前提是首先定出1个H的面积;
耦合常数用于判断氢的位置,比如苯环临位,间位,对位耦合常数分别为8-10,4-6,1-2.
希望能帮助到你。

4. 如何利用核磁共振谱推断化合物结构

首先计算不饱和度,根据不饱和度和分子式,写出所有可能的结构式,再根据核磁共振谱图来确认是哪一种。不饱和度的计算方法: Ω = (2N 4 +2+N 3 -N 1 )/2 ( N 4 为四价原子的数目,主要为碳原子; N 3 为三价原子的数目,主要为氮原子; N 1 为一价原子的数目,主要为氢原子和氯原子 ) 核磁共振谱图给出关于结构的信息: 化学位移值 ------ 各类氢的归属 峰的组数 ------ 有几种类型的氢 峰的裂分数 ------ 相邻碳上氢的数目 峰的强度(峰面积、积分曲线高度) ------ 各类氢的相对比数

5. 核磁共振的化学位移

氢的核磁共振谱提供了三类极其有用的信息:化学位移、偶合常数、积分曲线。应用这些信 息,可以推测质子在碳胳上的位置。
根据前面讨论的基本原理,在某一照射频率下,只能在某一磁感应强度下发生核磁共振。例如:照射频率为60 MHz,磁感应强度是 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)。但实验证明:当1H在分子中所处化学环境(化学环境是指1H的核外电子以及与1H 邻近的其它原子核的核外电子的运动情况)不同时,即使在相同照射频率下,也将在不同的共振磁场下显示吸收峰。下图是乙酸乙酯的核磁共振图谱,图谱表明:乙酸乙酯中的8个氢,由 于分别处在a,b,c三种不同的化学环境中,因此在三个不同的共振磁场下显示吸收峰。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显示吸收峰,这称为化学位移(chemical shift)。 化学位移是怎样产生的?分子中磁性核不是完全裸露的,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,会产生一个感应的磁场,感应磁场应与外界磁场相反(楞次定律),所以,质子实际上感受到的有效磁感应强度应是外磁场感应强度减去感应磁场强度。即
B有效=B0(1-σ)=B0-B0σ=B0-B感应
外电子对核产生的这作用称为屏蔽效应(shielding effect),也叫抗磁屏蔽效应(diamagnetic effect)。称为屏蔽常数(shielding constant)。与屏蔽较少的质子比较,屏蔽多的质子对外磁场感受较少,将在较高的外磁场B0作用下才能发生共振吸收。由于磁力线是闭合的,因此感应磁 场在某些区域与外磁场的方向一致,处于这些区域的质子实际上感受到的有效磁场应是外磁场B0加上感应磁场B感应。这种作用称为去屏蔽效应(deshielding effect)。也称为顺磁去屏蔽效应(paramagnetic effect)。受去屏蔽效应影响的质子在较低外磁场B0作用下就能发生共振吸收。综上所述:质子发生核磁共振实际上应满足:
ν射=γB有效/2π
因在相同频率电磁辐射波的照射下,不同化学环境的质子受的屏蔽效应各不相同,因此它们发生 核磁共振所需的外磁场B0也各不相同,即发生了化学位移。
对1H化学位移产生主要影响的是局部屏蔽效应和远程屏蔽效应。核外成键电子的电子云 密度对该核产生的屏蔽作用称为局部屏蔽效应。分子中其它原子和基团的核外电子对所研究的 原子核产生的屏蔽作用称为远程屏蔽效应。远程屏蔽效应是各向异性的。 化学位移的差别约为百万分之十,要精确测定其数值十分困难。现采用相对数值表示法,即选用一个标准物质,以该标准物的共振吸收峰所处位置为零点,其它吸收峰的化学位移值根据这 些吸收峰的位置与零点的距离来确定。最常用的标准物质是四甲基硅(CH3)4Si简称TMS。选TMS为标准物是因为:TMS中的四个甲基对称分布,因此所有氢都处在相 同的化学环境中,它们只有一个锐利的吸收峰。另外,TMS的屏蔽效应很高,共振吸收在高场出现,而且吸收峰的位置处在一般有机物中的质子不发生吸收的区域内。现规定化学位移用δ来 表示,四甲基硅吸收峰的δ值为零,其峰右边的δ值为负,左边的δ值为正。测定时,可把标准物与样品放在一起配成溶液,这称为内标准法。也可将标准物用毛细管封闭后放人样品溶液中进 行测定,这称为外标准法。此外,还可以利用溶剂峰来确定待测样品各个峰的化学位移。
由于感应磁场与外磁场的B0成正比,所以屏蔽作用引起的化学位移也与外加磁场B0成正 比。在实际测定工作中,为了避免因采用不同磁感应强度的核磁共振仪而引起化学位移的变化,δ一般都应用相对值来表示,其定义为
δ=(ν样-ν标)/ν仪×10^6④
在式④中,ν样和ν标分别代表样品和标准化合物的共振频率,ν仪为操作仪器选用的频率。多数有机物的质子信号发生在0~10处,零是高场,10是低场。 需注意也有一些质子的信号是在小于0的地方出现的。如安扭烯的环内的质子,受到其外芳环磁各向异性的影响,甚至可以达到-2.99。此外,在不同兆数的仪器中,化学位移的值是相同的。 化学位移取决于核外电子云密度,因此影响电子云密度的各种因素都对化学位移有影响,影 响最大的是电负性和各向异性效应。
⑴电负性(诱导效应)
电负性对化学位移的影响可概述为:电负性大的原子(或基团)吸电子能力强,1H核附近的吸电子基团使质子峰向低场移(左移),给电子基闭使质子峰向高场移(右移)。这是因为吸电子基团降低了氢核周围的电子云密度,屏蔽效应也就随之降低,所以质子的化学位 移向低场移动。给电子基团增加了氢核周围的电子云密度,屏蔽效应也就随之增加,所以质子的 化学位移向高场移动。下面是一些实例。
实例一: 电负性 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) 实例二: 电负性 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) 电负性对化学位移的影响是通过化学键起作用的,它产生的屏蔽效应属于局部屏蔽效应。
⑵各向异性效应
当分子中某些基团的电子云排布不呈球形对称时,它对邻近的1H核产 生一个各向异性的磁场,从而使某些空间位置上的核受屏蔽,而另一些空间位置上的核去屏蔽, 这一现象称为各向异性效应(anisotropic effect)。
除电负性和各向异性的影响外,氢键、溶剂效应、van der Waals效应也对化学位移有影响。氢键对羟基质子化学位移的影响与氢键的强弱及氢键的电子给予体的性质有关,在大多数情况 下,氢键产生去屏蔽效应,使1H的δ值移向低场。有时同一种样品使用不同的溶剂也会使化学位移值发生变化,这称为溶剂效应。活泼氢的溶剂效应比较明显。
当取代基与共振核之间的距离小于van der Waals半径时,取代基周围的电子云与共振核周围的电子云就互相排 斥,结果使共振核周围的电子云密度降低,使质子受到的屏蔽效应明显下降,质子峰向低场移动,这称为van der Waals效应。氢键的影响、溶剂效应、van der Waals效应在剖析NMR图谱时很有用。
(3)共轭效应
苯环上的氢若被推电子基取代,由于P-π共轭,使苯环电子云密度增大,质子峰向高场位移。而当有拉电子取代基则反之。对于双键等体系也有类似的效果。

6. 如何从一个化合物的核磁共振氢谱读取氢信号的化学位移

读取核磁共振氢谱氢信号的化学位移,一是为了解析分子结构,一是为了发表文章报道使用。
为解析结构,只需要精确到小数点后2位即可,后面的四舍五入。
发表论文时,也基本上读到小数点后2位即可。
只在解析高级谱图时,才需要读到小数点后4位,以便于计算使用。

对NMR谱图的峰信号,不论信号峰的形状是否规则、是否对称,信号峰的化学位移值总是位于整个信号峰把基线进行添加后构成封闭图形后的质量重心位置的横坐标上。

为此,先对信号峰进行谱峰分组,再求解包括化学位移在内的所有谱图信息参数。
对谱的每一组峰群进行分组,求解出每一个峰组的谱图信息参数:峰形(宽窄),分裂峰数(单峰s,二重峰d, 三重峰t, 四重峰q,五重峰,六重峰,多重峰M)。峰形与图谱公共基线所围峰面积积分比,化学位移δ值,自旋-自旋耦合常数J值(在非NMR专业论文中,一般都简述这些图谱参数)相互不迭加的谱峰容易进行分组,相互迭加的一级谱或复杂谱,解析的过程也是不断调整进行分组的过程。峰形一般较窄,解析时都是按较窄的峰形处理的。如果较宽,至少是底部较宽时,它的峰较宽的信息本身就代表一定的分子结构信息。

化学位移δ值,现在多使用相对值,即以某一个内标准物质,如四甲基硅等,以内标准物质的NMR信号化学位移δ值为0 ppm或0 Hz,测试物质的信号峰相对于内标物的化学位移δ值。如果NMR谱图内标物信号不在0 位,需要校正之。

常规分裂峰数,s, d, t, q, 五重,六重,七重峰,此外还有dd(双二重峰), dt(双三重峰), dq(双四重峰), ddd(双双二重峰), ddt(双双三重峰), dddd(双双双二重峰)等峰形,每一种都代表一定的结构信息。有了峰形分组和谱峰组成,才容易求解δ值――峰形质量中心的横坐标。求J值的过程也是不断解析谱图推导分子结构的过程。

单峰s,二重峰d, 三重峰t, 四重峰q,五重峰,六重峰,多重峰M,如果是左右对称的峰形,化学位移δ值就在对称峰形的中心峰上或中心处横坐标上读出。
对称的dd(双二重峰), dt(双三重峰), dq(双四重峰), ddd(双双二重峰), ddt(双双三重峰), dddd(双双双二重峰)等峰形,化学位移δ值也是在对称峰形的中心位置上读出。

如果是高级谱图,其中,一部分是一级谱图的变形,即由于耦合关系、相互耦合的内侧峰线高于外侧峰线的,其化学位移δ值稍向峰高的那一侧偏移,偏移得多少依据质量重心法则。另一部分的高级谱图峰形较复杂,如要近似地读出化学位移δ值也是如此即可。如果要想求解出精确的化学位移δ值,可以按照各种不同类型的高级谱图自旋体系的成套的解析公式进行解析,这些高级谱图的自旋类型的判断、计算、解析的整个内容都是很好的可发表论文的实质内容和精华部分。
教科书中都有这方面的内容和专门知识,可去学习。

7. 核磁共振氢谱图怎么去看,那个峰是什么意思

化学位移、偶合常数及峰面积积分曲线分别提供含氢官能团、核间关系及氢分布等三方面的信息。中:

(1)峰的数目:标志分子中磁不等价质子的种类;

(2)峰的强度(面积):每类质子的数目(相对);

(3)峰的位移(δ):每类质子所处的化学环境;

(4)峰的裂分数:相邻碳原子上质子数;

(5)偶合常数(J):确定化合物构型。

(7)核磁图如何积分如何表化学位移扩展阅读:

氢原子具有磁性,如电磁波照射氢原子核,它能通过共振吸收电磁波能量,发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号,处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,在图谱上出现的位置也不同,各种氢原子的这种差异被称为化学位移。

利用化学位移,峰面积和积分值以及耦合常数等信息,进而推测其在碳骨架上的位置。一般采用(CH)4Si为标准化合物,其化学位移值为0 ppm,测出峰与原点的距离,就是该峰的化学位移。

核磁共振仪做出来的图,很简单,效果好。不同化学环境中的H,其峰的位置不同,峰的强度之比代表不同环境H的数目比。

参考资料来源:网络-氢谱解析

8. 核磁共振的图谱的剖析

1H核磁共振图谱提供了积分曲线、化学位移、峰形及偶合常数等信息。图谱的剖析就是合 理地分析这些信息,正确地推导出与图谱相对应的化合物的结构。通常采用如下步骤。
⑴标识杂质峰在1H-NMR谱中,经常会出现与化合物无关的杂质峰,在剖析图谱前,应 先将它们标出。最常见的杂质峰是溶剂峰,样品中未除尽的溶剂及测定用的氘代溶剂中夹杂的 非氘代溶剂都会产生溶剂峰。为了便于识别它们,下表列出了最常用溶剂的化学位移。 常用溶剂的化学位移常用溶剂 化学位移 常用溶剂 化学位移 环己烷 1.40 丙酮 2.05 苯 7.20 乙酸 2.058.50(COOH)* 氯仿 7.27 四氢呋喃 (α)3.60(β)1.75 乙腈 1.95 二氧六环 3.55 1,2-二氯乙烷 3.69 二甲亚砜 2.50 水 4.7 N,N-二甲基甲酰胺 2.77,2.95,7.5(CHO)* 甲醇 3.354.8* 硅胶杂质 1.27 乙醚 1.163.36 吡啶 (α)8.50(β)6.98(γ)7.35 *数值随测定条件而有变化。 还有两个需要标识的峰是旋转边峰和13C同位素边峰。在1H-NMR测定时,旋转的样品管 会产生不均匀的磁场,导致在主峰两侧产生对称的小峰,这一对小峰称为旋转边峰,旋转边峰与 主峰的距离随样品管旋转速度的改变而改变。在调节合适的仪器中旋转边峰可消除。13C与1H 能发生偶合并产生裂分峰,这对裂分峰称为13C同位素边峰。由于13C的大然丰度仅为1.1%,只有在浓度很大或图谱放大时才会发现13C同位素边峰。
⑵根据积分曲线计算各组峰的相应质子数,若图谱中已直接标出质子数,则此步骤可省。
⑶根据峰的化学位移确定它们的归属。
⑷根据峰的形状和偶合常数确定基团之间的互相关系。
⑸采用重水交换的方法识别活泼氢由于一OH,一NH2,一COOH上的活泼氢能与D2O发生交换。而使活泼氢的信号消失,因此对比重水交换前后的图谱可以基本判别分子中是否含有活泼氢。
⑹综合各种分析,推断分子结构并对结论进行核对。

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