㈠ 如何确定nmr中某个化学位移表示某种配位
如何确定nmr中某个化学位移表示某种配位
化学位移值是对某个原子的周围的化学环境的专一性的表示,化学环境不同,化学位移值就不同
通过数值,可以知道其周围的原子或者基团有哪些,推测其结构
㈡ 化学位移的单位怎么是ppm
化学位移的单位怎么是ppm的原因是:
核磁共振中,化学位移本身的单位并不是ppm,而其单位是Hz,之所以单位为ppm,是因为我们常说的化学位移指的是化学相对位移。
打个比方,当使用200MHz的NMR时,某个位移值为200Hz,这时就采用相对位移,用200Hz去除以200MHz,得到的是百万分之一,也就是1ppm;之所以这么表示是因为,位移值会随着机器的不同而改变,例如刚才的例子,在400MHz的NMR下,位移值是400Hz,只是相对位移不变,仍然是1ppm。
化学位移的公式表示:
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。
化学位移值普遍采用无量纲的δ值表示,其定义为:
(2)nmr中化学位移如何表示扩展阅读:
影响因素:
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。
1. 电负性
电负性大的原子(或基团)吸电子能力强,降低了氢核外围的电子云密度,屏蔽效应也就随之降低,其共振吸收峰移向低场,化学位移会变大;反之,给电子基团可增加氢核外围的电子云密度,共振吸收峰移向高场,化学位移会变小。
2. 各向异性效应
当分子中的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)。各向异性效应是由于成键电子的电子云分布不均匀导致在外磁场中所产生的感应磁场的不均匀所引起的,如苯环上质子的化学位移移向低场,δ在7左右。
3. 氢键
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。
4. 溶剂效应
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。能引起溶剂效应的因素很多,如N,N-二甲基甲酰胺在CDCl3中测定时,δαH>δβH,而在被测物中加入适量苯溶剂后可使δαH<δβH, 这是因为苯能与之形成复合物,而使两种氢处于不同的屏蔽区所致。
5. 范德华效应
当取代基与共振核之间的距离小于范德华半径时,取代基周围的电子云与共振核周围的电子云就互相排斥,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,这称为范德华效应。
㈢ 核磁共振氢谱中那个什么“化学位移”,就是图下面的刻度,表示的是什么
化学位移就是指在磁场照射下,化学键各官能团的偏移值。
按楼主的追问 它与氢原子个数关系不大,主要与氢原子所处的环境有关。
如果一峰为另一峰的三倍,如果出现这种情况,基本判断该物质中存在氯元素。
请采纳哦!又不明白的可以追问
㈣ 核磁共振中的屏蔽效应和化学位移麻烦大侠给解释下
当核自旋时,核周围的云也随之转动,在外磁场作用下,会感应产生一个与外加磁场方向相反的次级磁场,使外磁场减弱,这种作用称为屏蔽效应。由于氢核具有不同的屏蔽常数σ,引起外磁场或共振频率的移动这种现象称为化学位移。
一般采用相对化学位移来表示
(13-15)
试样的共振频率 标准物质共振频率
对于H核,采用的标准物质是四甲基硅烷(TMS)其δ=0
化学位移来源于核外电子云的磁屏蔽效应 原子核总是处在核外电子的包围中,电子的运动形成电子云。若处于磁场的作用之下,核外电子会在垂直外磁场方向的平面上作环流运动,从而产生一个与外磁场方向相反的感生磁场---屏蔽效应。元素的电负性越大,去屏蔽效应越大,氢核的化学位移δ值越大。
㈤ 有机化学里的NMR怎么看啊
首先根据各峰的化学位移确定质子类型,一共有三种质子。化学位移为2.12(单峰)和2.47(七重峰)应为羰基α氢,化学位移为1.02(二重峰)应为烷基氢。
然后确定各峰相邻的质子情况。对于一级NMR谱,峰裂分数=(相邻碳磁等价质子数+1)的连乘,故1.02(二重峰)相邻碳上有1个氢, 2.12(单峰)相邻碳上没有氢,2.47(七重峰)相邻碳上有6个氢。故2.12(单峰)应包含(10-6-1)=3个氢
故结构式为:
(CH3)2CHCOCH3,为3-甲基-2-丁酮
㈥ 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。
㈦ 核磁共振图谱中为什么用化学位移表示峰位而不是共振频率的绝对值表示
核磁共振中,化学位移本身是有单位的,其单位是Hz,之所以最终没有单位,是因为我们常说的化学位移指的是化学相对位移.
打个比方,当使用200MHz的NMR时,某个位移值为200Hz,这时就采用相对位移,用200Hz去除以200MHz,得到的是百万分之一,也就是1ppm;之所以这么表示是因为,位移值会随着机器的不同而改变,例如刚才的例子,在400MHz的NMR下,位移值是400Hz,只是相对位移不变,仍然是1ppm;
㈧ 核磁共振氢谱中各个基团的化学位移怎么判断
氢谱在核磁共振内有一个峰值,其出现化学位移是因为连接的官能团的影响,极性官能团与非极性官能团对氢谱的影响是一向左移,一向右移。
在有机化学书上,常见的吸电子基团(吸电子诱导效应用-I表示)NO2 > CN > F > Cl > Br > I > C三C > OCH3 > OH > C6H5 > C=C > H羟基的吸电子效应比苯环稍大。
化学位移值是对某个原子的周围的化学环境的专一性的表示,化学环境不同,化学位移值就不同,通过数值,可以知道其周围的原子或者基团有哪些,推测其结构。
核磁共振氢谱中,甲基的和乙基的基本化学位移值分别为多少,咖啡因属于甲基黄嘌呤的生物碱.它的化学式是C8H10N4O2.分子量,194.19.它的化学名是1,3,7-三甲基黄嘌呤或3,7-二氢-1,3,7-三甲基-1H-嘌呤。
(8)nmr中化学位移如何表示扩展阅读:
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 。
㈨ NMR图谱怎么看
这个问题太大了啊……不是这么点地方能说清楚的- -
首先没有学过专门的学校课程至少要找本相关书籍看几遍,而后在解谱过程中也需要各种文献数据库的支持。
一张最简单的标准的H谱图,下方刻度是化学位移,表示H核的电子云密度;化学位移下面的数字是积分值,表示H核的数量;一般在上方标有频率,与化学位移一起计算,表示H核互相影响而造成的裂分程度。根据以上信息判断H的化学环境。
教材中都会有一般性的化学位移表,比如0~1左右的H是饱和氢之类的。逐渐判断出各种H的连接方式,推出大概结构。简单的化合物在这里就能确定,在数据库中搜到结构然后验证就行。复杂一点的,用数据库中的相似化合物逐步推定。
对于新化合物,推出结构以后,还需要大量谱图和实验来验证未知的部分,碳谱,二维谱,红外紫外,圆二色谱,质谱,X射线衍射……
数据库里最好有CA,免费库里可以试试sigma,nist,aist,nmrshiftdb等等。nmrshiftdb可以输入位移值直接给结构,不过不准的几率比较高- -