有機(jī)化學(xué) 第6章 紅外光譜

1、第六章第六章 紅外光譜和核磁共振譜紅外光譜和核磁共振譜61 電磁波與分子吸收光譜電磁波與分子吸收光譜v一、電磁波一、電磁波v（一）含義（一）含義 光是電磁波，又稱電磁輻射，具有波、粒二向性。它光是電磁波，又稱電磁輻射，具有波、粒二向性。它包括波長很短的宇宙射線直至波長較長的無線電波。包括波長很短的宇宙射線直至波長較長的無線電波。v（二）表示方法（二）表示方法 用波長（用波長（）、頻率（）、頻率（：1秒鐘時間內(nèi)波振動的次數(shù)）秒鐘時間內(nèi)波振動的次數(shù)）或波數(shù)（或波數(shù)（：1cm長度內(nèi)波的數(shù)目）來描述。長度內(nèi)波的數(shù)目）來描述。v式中：式中：c為光速，值為為光速，值為3108ms-1或或31010cms-

2、1或或31017nms-1；的單位為的單位為cm或或nm；的單位為赫的單位為赫茲（茲（Hz表示）；表示）；h為普郎克常數(shù)，其值為為普郎克常數(shù)，其值為6.6310-34Js。 =cE = h =h =c1c=（三）電磁波能量的化學(xué)表示法（三）電磁波能量的化學(xué)表示法v化學(xué)上常用摩爾光子能量化學(xué)上常用摩爾光子能量E摩（單位摩（單位Jmol-1）描述，它與波長之間的關(guān)系為：描述，它與波長之間的關(guān)系為：vL為阿伏加德羅常數(shù)，其值為為阿伏加德羅常數(shù)，其值為 6.0221023 mol-1，的單位為的單位為cm。ELhc=11.98=二、分子吸收光譜二、分子吸收光譜v（一）含義（一）含義 分子及組成它的原子

3、、電子都在不停地運動著。當(dāng)分子及組成它的原子、電子都在不停地運動著。當(dāng)一束電磁波通過物質(zhì)時，只有電磁輻射的能量恰好一束電磁波通過物質(zhì)時，只有電磁輻射的能量恰好等于物質(zhì)分子運動的兩個能級差等于物質(zhì)分子運動的兩個能級差E2E1，即，即h= E2E1=E時，才會被吸收，產(chǎn)生相應(yīng)光譜。時，才會被吸收，產(chǎn)生相應(yīng)光譜。v（二）透射比（二）透射比T或吸光度或吸光度A 某一物質(zhì)對不同波長輻射的吸收情況。某一物質(zhì)對不同波長輻射的吸收情況。 式中：式中：I0為入射光強(qiáng)度；為入射光強(qiáng)度； I為透射光強(qiáng)度。為透射光強(qiáng)度。T =II0A = lgI0I（三）電磁波與光譜（三）電磁波與光譜v1.X射線射線 = 10-81

4、0-6cm，引起分子內(nèi)層電子躍遷，引起分子內(nèi)層電子躍遷，產(chǎn)生產(chǎn)生X光衍射。光衍射。v2.紫外光紫外光 = 200400nm，引起分子價電子能級躍，引起分子價電子能級躍遷，產(chǎn)生紫外光譜。遷，產(chǎn)生紫外光譜。v3.可見光可見光 = 400800nm，引起分子價電子能級躍，引起分子價電子能級躍遷，產(chǎn)生可見光譜。遷，產(chǎn)生可見光譜。v4.中紅外線中紅外線 = 2.525m，引起分子中鍵合原子的，引起分子中鍵合原子的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷，產(chǎn)生紅外光譜。振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷，產(chǎn)生紅外光譜。v5.無線電波無線電波 = 0.3102cm，引起原子核自旋能級躍，引起原子核自旋能級躍遷，產(chǎn)生核磁共振譜。遷，產(chǎn)生核磁共振譜

5、。62 紅外光譜紅外光譜v一、基本概念一、基本概念v（一）定義（一）定義 以連續(xù)波長的紅外光照射試樣，所測得以連續(xù)波長的紅外光照射試樣，所測得的吸收光譜稱為紅外光譜。簡稱的吸收光譜稱為紅外光譜。簡稱IR譜。譜。v（二）紅外光的分類（二）紅外光的分類 近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外。用近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外。用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析的紅外光譜主要是中紅外。于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析的紅外光譜主要是中紅外。= 2.525m（=4000400cm-1）。）。v（三）譜圖（三）譜圖 以波長以波長（單位為（單位為m）或波數(shù)）或波數(shù)（單位（單位為為cm-1）為橫坐標(biāo)，表示吸收峰的位置；以透射比）為橫坐標(biāo)，表示吸收峰的位置

6、；以透射比T為縱坐標(biāo)，表示吸收峰的強(qiáng)度。為縱坐標(biāo)，表示吸收峰的強(qiáng)度。v（四）紅外光譜又稱振動和轉(zhuǎn)動光譜（四）紅外光譜又稱振動和轉(zhuǎn)動光譜（分子吸收中（分子吸收中紅外輻射能引起振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷）。紅外輻射能引起振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷）。二、分子振動與紅外吸收二、分子振動與紅外吸收v（一）伸縮振動（一）伸縮振動 原子原子沿鍵軸伸長或縮短，鍵沿鍵軸伸長或縮短，鍵長改變，鍵角不變。有長改變，鍵角不變。有對稱和不稱伸縮振動。對稱和不稱伸縮振動。v（二）彎曲振動（二）彎曲振動 原子原子在鍵軸上、下、左、右在鍵軸上、下、左、右彎曲，鍵角改變而鍵長彎曲，鍵角改變而鍵長基本不變。有面內(nèi)和面基本不變。有面內(nèi)和面外

7、彎曲振動之分。外彎曲振動之分。CRRHHCRRHHCHHRRCHHRRCRRHHCRRHH三、紅外光譜儀三、紅外光譜儀v用于測量紅外輻射吸收的儀器稱為紅外光譜儀。用于測量紅外輻射吸收的儀器稱為紅外光譜儀。v斬波器使參比池和試樣池透過的光束交替通過，并被光柵衍斬波器使參比池和試樣池透過的光束交替通過，并被光柵衍射分離為不同波長的光，再由檢測器測量兩條光束的每個波射分離為不同波長的光，再由檢測器測量兩條光束的每個波長的強(qiáng)度差異（通過試樣池的光束在一定的波長有吸收，而長的強(qiáng)度差異（通過試樣池的光束在一定的波長有吸收，而通過參比池的光卻無吸收），并將信號傳遞到記錄器上產(chǎn)生通過參比池的光卻無吸收），并將

8、信號傳遞到記錄器上產(chǎn)生光譜。光譜。四、有機(jī)化合物官能團(tuán)的特征吸收四、有機(jī)化合物官能團(tuán)的特征吸收v有機(jī)化合物每種官能團(tuán)都有由伸縮振動和彎曲振動而引起的有機(jī)化合物每種官能團(tuán)都有由伸縮振動和彎曲振動而引起的特征吸收峰，根據(jù)吸收峰的吸收頻率、吸收強(qiáng)度及吸收峰形特征吸收峰，根據(jù)吸收峰的吸收頻率、吸收強(qiáng)度及吸收峰形狀，提供鑒別各種特征官能團(tuán)的依據(jù)。狀，提供鑒別各種特征官能團(tuán)的依據(jù)。 v（一）紅外光譜的吸收位置（一）紅外光譜的吸收位置 波長波長= 2.525m，波數(shù)，波數(shù)在在4000400cm-1之間。之間。 1.高頻區(qū)（官能團(tuán)區(qū)）高頻區(qū)（官能團(tuán)區(qū)） 波數(shù)在波數(shù)在40001500cm-1之間，許多官能團(tuán)在該

9、區(qū)有其之間，許多官能團(tuán)在該區(qū)有其特征吸收。是由伸縮振動產(chǎn)生的吸收峰。特征吸收。是由伸縮振動產(chǎn)生的吸收峰。 2.低頻區(qū)（指紋區(qū)）低頻區(qū)（指紋區(qū)） 波數(shù)在波數(shù)在1500400cm-1之間，該區(qū)出現(xiàn)的紅外光譜圖之間，該區(qū)出現(xiàn)的紅外光譜圖非常復(fù)雜。是由伸縮振動和彎曲振動產(chǎn)生的吸收峰。非常復(fù)雜。是由伸縮振動和彎曲振動產(chǎn)生的吸收峰。（二）紅外光譜中五個區(qū)段（二）紅外光譜中五個區(qū)段C HCHCHOHNHCCCNCOC CCNC CC OC ClCNC HC HArH40003000200010004003650250023001900190015501500625YHYZYZYZ鍵的伸縮振動鍵的伸縮振動單鍵

10、和重鍵的彎曲振動及鍵的伸縮振動五、紅外光譜圖簡解及紅外光譜圖舉例五、紅外光譜圖簡解及紅外光譜圖舉例v紅外光譜的作用：紅外光譜的作用：主要判斷化合物中所主要判斷化合物中所 含化學(xué)鍵和官能團(tuán)。含化學(xué)鍵和官能團(tuán)。v具體方法：具體方法：分段找出每一區(qū)段內(nèi)可能出現(xiàn)的分段找出每一區(qū)段內(nèi)可能出現(xiàn)的特征吸收峰。如果在官能團(tuán)區(qū)找到了特征吸特征吸收峰。如果在官能團(tuán)區(qū)找到了特征吸收峰，再在指紋區(qū)內(nèi)找其相應(yīng)的相關(guān)峰，所收峰，再在指紋區(qū)內(nèi)找其相應(yīng)的相關(guān)峰，所有這些峰都找到，才可判斷該官能團(tuán)的存在。有這些峰都找到，才可判斷該官能團(tuán)的存在。（一）脂肪烴類紅外光譜（一）脂肪烴類紅外光譜v1.烷基的特征頻率烷基的特征頻率 主要

11、是主要是CH鍵的伸縮振動和彎曲振動。鍵的伸縮振動和彎曲振動。vCH鍵伸縮振動在鍵伸縮振動在28003000cm-1的區(qū)域有強(qiáng)吸收的區(qū)域有強(qiáng)吸收峰。峰。vCH鍵面內(nèi)彎曲振動吸收峰常出現(xiàn)在較低頻區(qū)，鍵面內(nèi)彎曲振動吸收峰常出現(xiàn)在較低頻區(qū)，其精確位置由化合物結(jié)構(gòu)決定。例如：甲基、亞甲其精確位置由化合物結(jié)構(gòu)決定。例如：甲基、亞甲基、異丙基、叔丁基等?；?、異丙基、叔丁基等。 分分 析析 正辛烷的紅外光譜圖（正辛烷的紅外光譜圖（IR譜）譜） 正辛烷只含有碳?xì)鋬煞N原子，主要是正辛烷只含有碳?xì)鋬煞N原子，主要是CH鍵的伸縮鍵的伸縮振動和彎曲振動，所以，紅外光譜圖比較簡單。振動和彎曲振動，所以，紅外光譜圖比較簡單。

12、在高波數(shù)一邊為不對稱伸縮振動，低波數(shù)一邊為對稱在高波數(shù)一邊為不對稱伸縮振動，低波數(shù)一邊為對稱伸縮振動。伸縮振動。正辛烷有正辛烷有4個明顯的吸收峰：個明顯的吸收峰： 2925cm-1附近有附近有CH鍵的伸縮振動吸收峰；鍵的伸縮振動吸收峰； 1465cm-1和和1380cm-1附近分別為附近分別為CH鍵面內(nèi)彎曲振鍵面內(nèi)彎曲振動吸收峰；動吸收峰； 720cm-1附近為附近為CH鍵的面外彎曲振動吸收峰鍵的面外彎曲振動吸收峰。 CH3(CH2)6CH32925cm-11465cm-1和和1380cm-1720cm-12.烯基的特征頻率烯基的特征頻率v主要是主要是 =CH的伸縮振動和面外彎曲振動以及的伸縮

13、振動和面外彎曲振動以及C=C鍵的伸縮振動鍵的伸縮振動 v分分 析析 結(jié)合烯基的特征頻率數(shù)據(jù)，分析結(jié)合烯基的特征頻率數(shù)據(jù)，分析1辛辛烯的烯的IR譜。譜。3.炔基的特征頻率炔基的特征頻率v分分 析析 結(jié)合炔基的特征頻率數(shù)據(jù)，分析結(jié)合炔基的特征頻率數(shù)據(jù)，分析1辛辛炔的炔的IR譜譜 C HCC有鍵的伸縮振動和面外鍵的伸縮振動。彎曲振動以及（二）芳烴類紅外光譜（二）芳烴類紅外光譜v芳烴的特征頻率主要是芳烴的特征頻率主要是=CH（ArH）鍵）鍵的伸縮振動和彎曲振動以及芳環(huán)碳碳鍵的伸的伸縮振動和彎曲振動以及芳環(huán)碳碳鍵的伸縮振動?？s振動。v分分 析析 結(jié)合芳烴的特征頻率數(shù)據(jù)，分析正丙結(jié)合芳烴的特征頻率數(shù)據(jù)，分

14、析正丙苯的苯的IR譜。譜。練一練練一練 習(xí)題習(xí)題1v指出下列（指出下列（A）、（）、（B）、（）、（C）、（）、（D）的）的IR譜中用數(shù)字標(biāo)出的吸收峰是由何種化學(xué)鍵譜中用數(shù)字標(biāo)出的吸收峰是由何種化學(xué)鍵或基團(tuán)產(chǎn)生的？并指出吸收峰相對應(yīng)的振動或基團(tuán)產(chǎn)生的？并指出吸收峰相對應(yīng)的振動類型。類型。C HCH3C HC HC CC(CH2)n(n4)(CH2)n(n4)C HC HC CCC 63 核磁共振譜核磁共振譜v一、基本原理一、基本原理v（一）質(zhì)子在磁場中的自旋（一）質(zhì)子在磁場中的自旋 質(zhì)子和電子一樣，可以自旋而產(chǎn)生磁矩。在沒有磁質(zhì)子和電子一樣，可以自旋而產(chǎn)生磁矩。在沒有磁場時，質(zhì)子磁矩方向是無規(guī)

15、則的。如果將質(zhì)子放在場時，質(zhì)子磁矩方向是無規(guī)則的。如果將質(zhì)子放在磁場中，其自旋產(chǎn)生的磁矩有兩種取向：磁場中，其自旋產(chǎn)生的磁矩有兩種取向： 自旋態(tài)：與磁場方向相同，能級較低。自旋態(tài)：與磁場方向相同，能級較低。 自旋態(tài)：與磁場方向相反，能級較高。自旋態(tài)：與磁場方向相反，能級較高。（二）核磁共振譜（核磁共振譜（NMR）v用電磁波照射磁場中的質(zhì)子，當(dāng)電磁輻射的能量與這兩個自用電磁波照射磁場中的質(zhì)子，當(dāng)電磁輻射的能量與這兩個自旋能級的能級差旋能級的能級差E相等時，處于低能級的質(zhì)子就可以吸收相等時，處于低能級的質(zhì)子就可以吸收能量躍遷到高能級中去，氫原子核與電磁輻射就發(fā)生共振，能量躍遷到高能級中去，氫原子核

16、與電磁輻射就發(fā)生共振，這種現(xiàn)象叫做核磁共振，躍遷過程所形成的吸收光譜叫做核這種現(xiàn)象叫做核磁共振，躍遷過程所形成的吸收光譜叫做核磁共振譜（簡稱磁共振譜（簡稱NMR）。這兩種狀態(tài)之間的能量差為：）。這兩種狀態(tài)之間的能量差為：v式中：式中：為電磁輻射頻率，單位為電磁輻射頻率，單位Hz；H為質(zhì)子所處的磁場，為質(zhì)子所處的磁場，單位單位T（特拉斯）；（特拉斯）；為磁旋比（由核決定的常數(shù)），對于質(zhì)為磁旋比（由核決定的常數(shù)），對于質(zhì)子，子，=2.675108Am2J-1s-1（安（安米米2焦焦-1秒秒-1）。）。 E = h = h2 = 2HH（三）核磁共振譜圖（三）核磁共振譜圖 通常以吸收能量的強(qiáng)度為縱坐

17、標(biāo)，外磁場強(qiáng)通常以吸收能量的強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，外磁場強(qiáng)度為橫坐標(biāo)繪出的波譜圖。度為橫坐標(biāo)繪出的波譜圖。二、核磁共振儀二、核磁共振儀 用來測定核磁共振的儀用來測定核磁共振的儀器叫做核磁共振儀。器叫做核磁共振儀。v測定方法一：固定輻射測定方法一：固定輻射頻率，試樣質(zhì)子在不同頻率，試樣質(zhì)子在不同外磁場強(qiáng)度外磁場強(qiáng)度H0下出現(xiàn)吸下出現(xiàn)吸收峰。收峰。v測定方法二：固定外磁測定方法二：固定外磁場強(qiáng)度場強(qiáng)度H0，試樣質(zhì)子在，試樣質(zhì)子在不同輻射頻率下出現(xiàn)吸不同輻射頻率下出現(xiàn)吸收峰。收峰。三、三、NMR信號數(shù)目、等價質(zhì)子信號數(shù)目、等價質(zhì)子和不等價質(zhì)子和不等價質(zhì)子v（一）等價質(zhì)子與不等價質(zhì)子（一）等價質(zhì)子與不等價質(zhì)子

18、 在有機(jī)分子中，具有相同化學(xué)環(huán)境，被取代后都得在有機(jī)分子中，具有相同化學(xué)環(huán)境，被取代后都得到相同化合物的質(zhì)子叫做等價質(zhì)子（同類質(zhì)子）；到相同化合物的質(zhì)子叫做等價質(zhì)子（同類質(zhì)子）；反之，叫做不等價質(zhì)子（不同類質(zhì)子）。反之，叫做不等價質(zhì)子（不同類質(zhì)子）。CH3CH3aaCH3CH2Clab等價質(zhì)子不等價質(zhì)子v（二）在核磁共振譜中，有多少種不等價質(zhì)（二）在核磁共振譜中，有多少種不等價質(zhì)子，子，NMR譜圖中，就有多少種信號，也就是譜圖中，就有多少種信號，也就是有多少個（或組有多少個（或組)吸收峰。吸收峰。CH3CH3aaCH3CH2ClabCH3CHCH3ClCH3CH2CH2ClCCBrHHH3Ca

19、ababcabc化合物NMR信號數(shù)目1個2個2個3個3個四、四、NMR信號位置和化學(xué)位移信號位置和化學(xué)位移v（一）質(zhì)子受屏蔽與去屏蔽（一）質(zhì)子受屏蔽與去屏蔽v1.1.受屏蔽效應(yīng)受屏蔽效應(yīng) 在有機(jī)分子中，氫原子是以在有機(jī)分子中，氫原子是以鍵與其它原子相結(jié)合鍵與其它原子相結(jié)合的。這些的。這些電子在外磁場的作用下運動，因而產(chǎn)生電子在外磁場的作用下運動，因而產(chǎn)生感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場與外磁場方向相反，因此，使感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場與外磁場方向相反，因此，使有機(jī)物分子中的質(zhì)子實際感受到的磁場強(qiáng)度減弱了，有機(jī)物分子中的質(zhì)子實際感受到的磁場強(qiáng)度減弱了，需要在較高的外磁場強(qiáng)度下才能發(fā)生共振吸收，這需要在較高的外磁場強(qiáng)

20、度下才能發(fā)生共振吸收，這些質(zhì)子受到了屏蔽效應(yīng)些質(zhì)子受到了屏蔽效應(yīng)質(zhì)子受屏蔽效應(yīng)。質(zhì)子受屏蔽效應(yīng)。2.去屏蔽效應(yīng)去屏蔽效應(yīng)v如果在質(zhì)子附近有如果在質(zhì)子附近有電子，這些電子，這些電子在外磁電子在外磁場的作用下運動也形成一個感應(yīng)磁場，感應(yīng)場的作用下運動也形成一個感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場與外磁場方向可相同，也可相反。感應(yīng)磁場與外磁場方向可相同，也可相反。感應(yīng)磁場與外磁場方向相同，質(zhì)子實際感受到的磁場與外磁場方向相同，質(zhì)子實際感受到的磁場強(qiáng)度增強(qiáng)了，因此可在較低的外磁場強(qiáng)磁場強(qiáng)度增強(qiáng)了，因此可在較低的外磁場強(qiáng)度下發(fā)生共振，這些質(zhì)子受到了去屏蔽效度下發(fā)生共振，這些質(zhì)子受到了去屏蔽效應(yīng)應(yīng)質(zhì)子去屏蔽效應(yīng)。質(zhì)子去屏蔽

21、效應(yīng)。（二）化學(xué)位移（二）化學(xué)位移v1.定義定義 這種由于電子的屏蔽或去屏蔽所產(chǎn)生的質(zhì)子這種由于電子的屏蔽或去屏蔽所產(chǎn)生的質(zhì)子在在NMR譜中吸收位置的移動叫做化學(xué)位移譜中吸收位置的移動叫做化學(xué)位移（用（用表示）。表示）。v與一個裸質(zhì)子相比較，受屏蔽質(zhì)子的吸收向與一個裸質(zhì)子相比較，受屏蔽質(zhì)子的吸收向高場移動，去屏蔽質(zhì)子的吸收向低場移動。高場移動，去屏蔽質(zhì)子的吸收向低場移動。v2.數(shù)值數(shù)值 有機(jī)化合物質(zhì)子峰的化學(xué)位移數(shù)值是相對的，通常有機(jī)化合物質(zhì)子峰的化學(xué)位移數(shù)值是相對的，通常以四甲基硅烷（簡寫以四甲基硅烷（簡寫TMS），即（），即（CH3）4Si的質(zhì)子的質(zhì)子吸收峰為標(biāo)準(zhǔn)，定為零點。其它有機(jī)物的化

22、學(xué)位移吸收峰為標(biāo)準(zhǔn)，定為零點。其它有機(jī)物的化學(xué)位移為：為：v式中：式中：H（試樣）、（試樣）、H（TMS）分別為樣品和）分別為樣品和TMS質(zhì)子出現(xiàn)信號的磁場強(qiáng)度；質(zhì)子出現(xiàn)信號的磁場強(qiáng)度；H0為儀器使用的磁場強(qiáng)為儀器使用的磁場強(qiáng)度；度；（試樣）、（試樣）、（TMS）分別為樣品和）分別為樣品和TMS質(zhì)子質(zhì)子出現(xiàn)信號的電磁輻射頻率；出現(xiàn)信號的電磁輻射頻率；0為儀器使用的電磁輻射為儀器使用的電磁輻射頻率。由于所得數(shù)值很小，故乘以頻率。由于所得數(shù)值很小，故乘以106。(TMS)(試樣)H_H(TMS)H0(試樣)=_0=106106v3.在質(zhì)子在質(zhì)子NMR譜圖上，譜圖上，縱坐標(biāo)是吸收強(qiáng)度，橫坐標(biāo)縱坐標(biāo)是

23、吸收強(qiáng)度，橫坐標(biāo)是化學(xué)位移值，由左向右磁場強(qiáng)度增大。是化學(xué)位移值，由左向右磁場強(qiáng)度增大。值大時值大時在低場，在低場，值小時靠近高場。值小時靠近高場。v4.值與質(zhì)子所連原子的電負(fù)性的關(guān)系值與質(zhì)子所連原子的電負(fù)性的關(guān)系 質(zhì)子所連接原子的電負(fù)性越大，質(zhì)子周圍的電子云質(zhì)子所連接原子的電負(fù)性越大，質(zhì)子周圍的電子云密度越小，質(zhì)子產(chǎn)生的感應(yīng)磁場就越小，因此該質(zhì)密度越小，質(zhì)子產(chǎn)生的感應(yīng)磁場就越小，因此該質(zhì)子所受到的屏蔽作用越小，在較低的磁場強(qiáng)度下就子所受到的屏蔽作用越小，在較低的磁場強(qiáng)度下就能獲得該質(zhì)子的信號，即它的吸收峰出現(xiàn)在低場。能獲得該質(zhì)子的信號，即它的吸收峰出現(xiàn)在低場。相反，質(zhì)子所連接原子的電負(fù)性越小

24、，質(zhì)子周圍的相反，質(zhì)子所連接原子的電負(fù)性越小，質(zhì)子周圍的電子云密度越大，質(zhì)子所受屏蔽作用越大，它的吸電子云密度越大，質(zhì)子所受屏蔽作用越大，它的吸收峰在高場出現(xiàn)。收峰在高場出現(xiàn)。v在甲醇分子中有兩類不同的質(zhì)子，與氧相連在甲醇分子中有兩類不同的質(zhì)子，與氧相連的質(zhì)子吸收峰出現(xiàn)在低場，與碳相連的質(zhì)子的質(zhì)子吸收峰出現(xiàn)在低場，與碳相連的質(zhì)子吸收峰則出現(xiàn)在高場。吸收峰則出現(xiàn)在高場。v芳環(huán)質(zhì)子受環(huán)上芳環(huán)質(zhì)子受環(huán)上電子的去屏蔽效應(yīng)，共振吸電子的去屏蔽效應(yīng)，共振吸收遠(yuǎn)在低場，收遠(yuǎn)在低場，值值68.5。v醛基質(zhì)子受羰基醛基質(zhì)子受羰基電子去屏蔽效應(yīng)及其拉電子電子去屏蔽效應(yīng)及其拉電子誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，共振吸收遠(yuǎn)遠(yuǎn)地處于低

25、場，誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，共振吸收遠(yuǎn)遠(yuǎn)地處于低場，值值910。五、同類質(zhì)子的數(shù)目與五、同類質(zhì)子的數(shù)目與NMR峰面積峰面積v（一）同類質(zhì)子數(shù)目愈多，則發(fā)生共振吸收的能量（一）同類質(zhì)子數(shù)目愈多，則發(fā)生共振吸收的能量愈多（具有加和性），吸收峰的面積也愈大。愈多（具有加和性），吸收峰的面積也愈大。v（二）吸收峰面積之比等于產(chǎn)生信號的各類質(zhì)子數(shù)（二）吸收峰面積之比等于產(chǎn)生信號的各類質(zhì)子數(shù)目之比。目之比。CH3H3Caab例如: 二甲苯峰面積之比=6/4=3/2（三）峰面積的求法（三）峰面積的求法v積分曲線高度法：積分曲線高度法：這種方法是核磁共振儀上這種方法是核磁共振儀上帶的自動積分儀對各峰的面積進(jìn)行自動積分

26、，帶的自動積分儀對各峰的面積進(jìn)行自動積分，得到的數(shù)值用階梯式積分曲線高度表示出來。得到的數(shù)值用階梯式積分曲線高度表示出來。一般一般NMR譜圖記錄紙采用十字方格紙，只要譜圖記錄紙采用十字方格紙，只要計算階梯的方格數(shù)就可估算積分線的高度。計算階梯的方格數(shù)就可估算積分線的高度。v積分線的高度與峰面積成正比。積分線的高度與峰面積成正比。（四）舉例（四）舉例v兩個兩個CH3質(zhì)子峰的積分線高度為質(zhì)子峰的積分線高度為8，四個芳環(huán)，四個芳環(huán)ArH質(zhì)子峰積分線高度為質(zhì)子峰積分線高度為5.4，化為最小整數(shù)比為，化為最小整數(shù)比為3/2，。二甲苯的分子中質(zhì)子數(shù)為，。二甲苯的分子中質(zhì)子數(shù)為10，即可算出峰面，即可算出峰

27、面積之比為積之比為6/4，恰好是兩類質(zhì)子數(shù)目之比。，恰好是兩類質(zhì)子數(shù)目之比。CH3H3Caab六、自旋六、自旋自旋偶合與峰的裂分自旋偶合與峰的裂分v在許多有機(jī)化合物的核磁共振譜中，有些質(zhì)子的吸在許多有機(jī)化合物的核磁共振譜中，有些質(zhì)子的吸收峰不是單一峰，而是復(fù)雜的一組多重峰。收峰不是單一峰，而是復(fù)雜的一組多重峰。v在在NMR譜中，不是只出現(xiàn)兩個單峰，而是出現(xiàn)兩組譜中，不是只出現(xiàn)兩個單峰，而是出現(xiàn)兩組峰，峰，Ha為雙峰，為雙峰，Hb為三重峰。雙峰總的面積與三重為三重峰。雙峰總的面積與三重峰總面積之比為峰總面積之比為2/1，恰好是兩類質(zhì)子數(shù)之比。，恰好是兩類質(zhì)子數(shù)之比。Hb受受兩個鄰近溴原子的拉電子

28、誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，而兩個鄰近溴原子的拉電子誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，而Ha只只受一個溴原子的影響，因此，受一個溴原子的影響，因此，Hb的三重峰更移向低的三重峰更移向低場。場。 CHBr2CH2Brba分子中有兩類質(zhì)子：Ha和Hbv（一）峰的裂分（一）峰的裂分 同一類質(zhì)子吸收峰增多同一類質(zhì)子吸收峰增多的現(xiàn)象叫做峰的裂分。的現(xiàn)象叫做峰的裂分。v（二）自旋（二）自旋自旋偶合自旋偶合 由于鄰近的不等價質(zhì)子由于鄰近的不等價質(zhì)子的自旋相互干擾而引起的自旋相互干擾而引起吸收峰增多，這種相互吸收峰增多，這種相互干擾叫做自旋干擾叫做自旋自旋自旋偶合。偶合。v（三）說明（三）說明 1.能發(fā)生自旋能發(fā)生自旋自旋偶合導(dǎo)致信號裂分的自旋偶合導(dǎo)