核磁共振俞課件

核磁共振在化學研究中的實際應用簡介例一實測氫譜例一ChemDraw預測的氫譜例三核磁共振原理簡述Larmor頻率化學位移自旋-自旋偶合化學信息:Larmor頻率 原子核化學位移: 結構測定(功能團)J-偶合: 結構測定(原子的相關性)偶極偶合: 結構測定(空間位置關系)B0yxz磁性核的NMR頻率同位素自旋豐度

(%)在不同磁場下的NMR頻率(T)4.69757.04639.359011.744014.09261H1/299.98200.000300.000400.000500.000600.00013C1/21.10850.28875.432100.577125.721150.86415N1/20.3720.26530.39840.53150.66460.79617O5/20.03727.11340.67054.22767.78481.34019F1/2100188.154282.231376.308470.385564.46227Al5/210052.11478.172104.229130.287156.34429Si1/24.739.73059.59579.46099.325119.19031P1/210080.961121.442161.923202.404242.884有機化合物中氫譜的化學位移

質子類型結構化學位移,ppmCyclopropaneC3H60.2PrimaryR-CH30.9SecondaryR2-CH21.3TertiaryR3-C-H1.5VinylicC=C-H4.6-5.9Acetylenictriplebond,C≡C-H2-3AromaticAr-H6-8.5BenzylicAr-C-H2.2-3AllylicC=C-CH31.7FluoridesH-C-F4-4.5ChloridesH-C-Cl3-4BromidesH-C-Br2.5-4IodidesH-C-I2-4質子類型結構化學位移,ppmAlcoholsH-C-OH3.4-4EthersH-C-OR3.3-4EstersRCOO-C-H3.7-4.1EstersH-C-COOR2-2.2AcidsH-C-COOH2-2.6CarbonylCompoundsH-C-C=O2-2.7AldehydicR-(H-)C=O9-10HydroxylicR-C-OH1-5.5PhenolicAr-OH4-12EnolicC=C-OH15-17CarboxylicRCOOH10.5-12AminoRNH21-5碳譜的化學位移酮C=O醛-CHO酸-COOH酯，酰胺-COOR硫酮C=S偶氮甲烷C=N腈CN雜芳環(huán)C-N烯C=C芳環(huán)Ar雜芳環(huán)C=C炔C≡四級CC-CC-OC-NC-SC-X三級CC-CC-OC-NC-SC-Xppm(TMS)2202102001901801701601501401301201101009080706050403020100四級CC-CC-OC-NC-SC-X三級CC-CC-OC-NC-SC-X二級CC-CC-OC-NC-SC-X一級CC-CC-OC-NC-SC-Xppm(TMS)2202102001901801701601501401301201101009080706050403020100碳譜的化學位移偶合自旋-自旋n+1規(guī)律偶合常數(shù)J1J：如13C-1H2J：如同碳二氫3J：鄰碳二氫JH-C-C-H長程偶合：不飽和體系、芳環(huán)芳雜環(huán)一級譜與二級譜體系AB體系：環(huán)上孤立的CH2，二取代乙烯，四取代苯等AMX體系：最簡單的三核體系ABX體系：ABC體系：AA’BB’體系：例如鄰二氯苯CDCl21243核磁共振信號的數(shù)量級核的共振頻率 108Hz化學位移 104Hz偶合 100~1HzNMR氫譜的簡單解析雜質峰、溶劑峰、旋轉邊帶、13C衛(wèi)星峰結合分子式，計算不飽和度確定各峰組對應的氫原子數(shù)對稱性化學位移d、偶合J、峰形組合可能的結構式指認各官能團對應的峰組NMR碳譜的簡單解析溶劑峰、雜質峰對稱性譜線數(shù)=碳原子數(shù)，無對稱譜線數(shù)<碳原子數(shù)，有一定對稱，偶然重合確定各碳原子化學位移d，分區(qū)羰基或疊烯區(qū)d>150ppm不飽和碳d=90~160ppm脂肪鏈碳d<100ppm碳原子級數(shù)DEPT推出結構單元指認各碳原子對應的峰單取代苯環(huán)對位二取代苯環(huán)鄰位二取代苯環(huán)間位二取代苯環(huán)單取代雜環(huán)——吡啶單取代雜環(huán)——吡咯單取代雜環(huán)——呋喃乙烯基乙烯基烷烴CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3NMR譜圖的簡單解析實例氫譜1H碳譜13C二維相關譜氫氫相關COSY碳氫相關HSQC遠程相關HMBC實例一由四個碳的原料，看是否得到了羧酸衍生物 R-COOH？CDCl3CDCl31 59.072 24.243 19.774 13.73Assign.Shift(ppm)

A 3.40B 1.68C 1.45D 1.02實例二8-羥基喹啉衍生物上增加了一個醛基，測定增加在什么位置上。即產(chǎn)物為以下三個結構式中的哪一個？CDCl3溶劑CDCl3實例三指認2,3-二氨基吩嗪的分子結構ZPDDMSO-d6DMSO-d6HSQC實例四確認是否得到了以下結構的化合物？DMSO-d6實例五二維譜對確認結構的幫助 COSY NOESYCOSYNOESY實例六活潑氫的重水交換 對象化合物：N-異丙基丙烯酰胺D2ODMSO-d6實例七以下反應的一個產(chǎn)物CDCl3CDCl3實例八天然產(chǎn)物的確認 鉤吻素甲(Gelsemine)CDCl3StudiesontheNMRSpectroscopicPropertiesofGelsemine--RevisionsandRefinementsYehSchun,GeoffreyA.CordellJ.Nat.Prod.,1985,48(6),pp969–971Protond文獻d實測H33.793.81H-53.473.47H-61.971.99H-97.437.40H-106.976.98H-117.157.17H-126.656.76H-14a2.372.37H-14cca2.02.45H-152.832.84H-16Ca2.3H-17a3.913.91H-17e4.104.10H-18c4.954.95H-18t5.095.09H-196.286.29H-21exo2.782.80H-21endo2.322.37H-CH32.242.25NH--實例九天然產(chǎn)物

高良姜素還是山奈素高良姜素GalanginDMSO-d6山奈素KaempferideDMSO-d6實測樣品DMSO-d6實例十鹽酸沃尼妙林的譜圖解析DMSO-d6COSYHSQCHMBCNOHSQCCOSYHMBC13C1H1217.68--H-9a,2a,3a,182a30.582.09,mH-2’,2bH-9a2b30.581.62,mH-3,2a3a34.462.21,mH-2,3bH-9a,18,23b34.461.26,mH-2,3a3a’45.41--H-9a,13,5436.832.10,mH-5,13H-9a,14,5,11573.073.43,mH-4H-15,14,7a,7b,12’,13’,17,13644.20--H-15,16,8,14,17,7a7a44.442.11,mH-8H-15,16,8,147b44.441.29,m869.975.55,d,J8,11=8.4H-7aH-18,17,12’,13’,7a,7b941.92--H-8,19,18,15,9a,7a,7b9a57.862.41sH-181036.831.49,mH-19,11H-17,18,1911a24.921.65,mH-10,12,11bH-3,411b24.921.29,mH-10,12,11a12a27.041.02,mH-13,18,19,9a,812b27.041.42,m1311.920.82d,J9,32=6.8H-4H-19,12,4NOHSQCCOSYHMBC13C1H14--4.51Brs15141.466.14,dd,H-16H-16,5,7a,7b,1716115.745.04,dddH-151728.901.06sH-15,7a,7b,51815.031.37,sH-8,10,11b,121916.660.63,d,J3,39=6.8H-13,12a1’169.17--H-8,2’2’31.583.33,sH-4’H-4’,3’46.79--H-4’,2’,12’,13’4’a48.183.04,dd,Jab=14,J20,21=5.2H-5’,4’b,2’H-5’,12’,13’4’b48.183.46mH-5’,4’a,2’5’--8.51,t,J20,21=5.2H-4’--6’168.72--H-5’,7’,4’,8’7’57.753.67mH-8’H-9’,10’8’30.232.08mH-7’H-7’,9’,10’9’18.780.96,d,J30,31=6.8H-10’H-7’,8’,13,10’,12’,13’10’18.190.96,d,J31,30=6.8H-9’H-8’,13,9’,12’,13’11’--8.19s----12’26.911.23,sH-4’a,4’b,13’13’26.671.21,sH-4’a,4’b,12’核磁共振數(shù)據(jù)的簡單處理推薦軟件MestRe-C&MestRe-NovaNutsSpinWorks核磁共振譜的文件格式0

WCY-03-1He

01├acqu├acqus├audita.txt├fid├format.temp├pulseprogram├scon├uxnmr.par└0pdata└01├1i├1r├auditp.txt├m(xù)eta├m(xù)eta.ext├outd├proc└procs0

YL-mbpq-cosye

01 ├acqu ├acqu2 ├acqu2s ├acqus ├audita.txt ├format.temp ├pulseprogram ├scon ├ser ├uxnmr.par └0pdata└01 ├2rr ├auditp.txt ├dsp ├dsp.exp ├dsp.hdr ├level ├luta ├m(xù)eta ├m(xù)eta.ext ├outd ├p2r1 ├p2r2 ├proc └procs一維譜二維譜使用MestRe-C特點：上手容易。使用習慣基本同Windows適用版本可以處理一維、二維圖譜最新版本MestRe-Nova特點：處理圖譜的效果比MestRe-C更好，更方便，更人性化，打開一個fid信號，不管是一維圖譜還是二維圖譜，直接幫你處理好，不需要再進行傅立葉變換、相位校正、基線校正等。下載地址：（試用期45天）MestRe-C啟動后界面InportSpectra打開待處理文件的目錄找到fid文件打開方法1：自己處理數(shù)據(jù)執(zhí)行FT變換，然后基線校正定標手動相位校正決定展示范圍標出峰值積分點擊這些積分數(shù)據(jù)可以編輯修改積分的微調左列橫向箭頭：左邊界移動右列橫向箭頭：右邊界移動左列縱向箭頭：積分線放大縮小右列縱向箭頭：積分線升降圖譜的設置鼠標右鍵在圖面上任意處點擊，彈出Preference窗口可以設置：圖譜、積分、峰值標注以及二維譜的各種表示方式執(zhí)行CopyMetaClipboard后就可以貼到Word文檔里貼入Word文檔的效果去掉前面的勾需要拷貝彩色圖時偶合值的計算點擊再點擊1HNMR(400MHz,Solvent)dppm8.37(s,1H),8.28(s,1H),5.90(d,J=4.26Hz,1H),5.44(d,J=5.32Hz,1H),5.15(d,J=3.50Hz,1H),4.63(d,J=4.19Hz,1H),4.21(s,4H),3.98(d,J=2.45Hz,2H),3.71(s,4H),1.31(d,J=4.81Hz,3H)計算值貼入Word的效果InportSpectra打開待處理文件的目錄找到1r文件打開方法2：利用已處理結果擴大圖的插入先點擊此處拖動左鍵，選擇要放大的范圍于是得到InsertImage，可插入分子式或其他圖，限bmp,gif,jpg,eps格式點擊“A”，可插入標注、說明、號碼使用MestRe-C處理二維譜數(shù)據(jù)首先按照前述的方法處理好相應的一維譜，并保存為MestRe-C的文件格式在此基礎上打開二維譜數(shù)據(jù)。Bruker：ser文件Varian：fid文件下頁為COSY例先處理好氫譜，保存，記下文件名本例為：081210-08-1-1H.mrcInportSpectra打開待處理文件的目錄二維譜數(shù)據(jù)找ser文件打開打開ser文件后的樣子執(zhí)行FT變換調整相位，基線執(zhí)行對稱操作設定一維譜表示調入剛編好的一維圖文件InportSpectra打開待處理文件的目錄二維譜數(shù)據(jù)找2rr文件打開直接得到FT變換后的結果使用NUTS處理核磁數(shù)據(jù)使用習慣不同于一般Windows軟件，鍵盤命令較多，入門不易。輸出圖譜較為美觀。打開文件FT變換自動相位變換調整表示范圍鼠標右鍵點擊確定自動積分自動標出峰值定標：鼠標左鍵按住目標峰，鍵入“o”貼入Word等的效果圖用NUTS處理二維譜對于特定的二維譜，如COSY、HSQC等，計劃好處理命令系列將此命令系列編寫成一個Macro，如：bruker-cosy.mac，保存執(zhí)行這一Macro，對目的數(shù)據(jù)進行處理核磁譜圖的搜索免費資源美國化學文摘CA(教育網(wǎng)內(nèi)直接利用)SpectralDatabaseforOrganicCompounds,SDBS(需出國代理，推薦搜狗瀏覽器)Sigma-Aldrich(需出國代理，推薦搜狗瀏覽器)點擊GetSubstance選擇此處點擊此處碳譜紅外譜氫譜質譜Spectrometer:

JEOLFX-90QWorking

Frequency:

90

MHzSolvent:Chloroform-d(865-49-6)Standard:Tetramethylsilane(75-76-3)有機化合物的光譜數(shù)據(jù)庫有機化合物のスペクトルデータベースSDBS産業(yè)技術総合研究所網(wǎng)址：提供的譜圖為圖片格式，另附有數(shù)據(jù)Sigma-Aldrich試劑公司網(wǎng)上主要提供試劑信息，并不一定所有的試劑都有譜圖提供的譜圖為pdf格式，沒有數(shù)據(jù)信息網(wǎng)址：↓搜索欄 高級搜索↓結構式搜索譜圖的鏈接在Aldrich網(wǎng)頁上畫結構式搜索的小程序開發(fā)者：Dr.(peter.)獲取方法：給作者發(fā)bPeterErtlEmail，在回信附件中的zip。使用條件：Java環(huán)境非商業(yè)用途免費JMEEditor如何申請做NMR測試關于預約關于測試卡樣品要求：能夠溶于某種氘代溶劑的物質1H：>5mg(最佳10~20mg)

13C:20mg(最佳20~50mg)建議自備樣品管、氘代溶劑將樣品裝入核磁試管并溶在0.5ml氘代溶劑中標簽內(nèi)容：樣品名：XXX-090610-P12-1H/13C溶劑：CDCl3,orDMSO-d6等其他：