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第1页：自旋偶合与自旋裂分

第十九章 核磁共振波谱分析法 第三节 自旋偶合与自旋裂分

• 自旋偶合与自旋裂分
• 峰裂分数与峰面积
• 磁等同与磁不等同

第2页：自旋偶合与自旋裂分（续）

自旋偶合与自旋裂分（续）

• 每类氢核不总表现为单峰，有时多重峰
• 原因：相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰）

第3页：峰的裂分

峰的裂分原因

自旋偶合相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰）

多重峰的峰间距

偶合常数（J），用来衡量偶合作用的大小

第4页：自旋偶合

自旋偶合。

第5页：峰裂分数与峰面积

峰裂分数与峰面积

• 峰裂分数：n+1规律
• 相邻碳原子上的质子数
• 系数符合二项式的展开式系数
• 峰面积与同类质子数成正比，仅能确定各类质子之间的相对比例

第6页：峰裂分数

峰裂分数。

第7页：峰裂分数（续）

1:11:3:3:11:11:2:1。

第8页：峰裂分数（续2）

峰裂分数（续2）

• 1H核与n个不等价1H核相邻时
• 裂分峰数：（n+1)(n´+1)……个
• (nb+1)(nc+1)(nd+1)=2×2×2=8Ha裂分为8重峰1:3:3:11:2:11:11:6:15:20:15:6:1

第9页：峰裂分数（续3）

峰裂分数（续3）

• Ha裂分为多少重峰？01234JcaJbaJca≈JbaHa裂分峰:(3+1)(2+1)=12实际Ha裂分峰:(5+1)=6
• 强度比近似为：1:5:10:10:5:1

第10页：磁等同与磁不等同

磁等同与磁不等同

• 1.化学等价（化学位移等价）若分子中两个相同原子（或两个相同基团）处于相同的化学环境，其化学位移相同，它们是化学等价的
• 化学不等价例子：⑴对映异构体在手性溶剂中：两个CH3化学不等价在非手性溶剂中：两个CH3化学等价

第11页：⑵固定

⑵固定

• 在环上CH2的两个氢化学不等价
• ⑶单键不能快速旋转，连于同一原子上的两个相同基化学不等价
• ⑷与手性碳相连的CH2的两个氢化学不等价

第12页：分子中相同种类的核（或相同基团）

分子中相同种类的核（或相同基团）

• 不仅化学位移相同，而且还以相同的偶合常数与分子中其它的核相偶合，只表现一个偶合常数，这类核称为磁等同的核
• 磁等同例子：三个H核化学等同磁等同二个H核化学等同，磁等同二个F核化学等同，磁等同六个H核化学等同磁等同
• 2.磁等同

第13页：两核（或基团）磁等同条件

两核（或基团）磁等同条件

• 化学等价（化学位移相同）
• 对组外任一个核具有相同的偶合常数（数值和键数）Ha，Hb化学等价，磁不等同。JHaFa≠JHbFaFa，Fb化学等价，磁不等同。磁不同等例子

第14页：核磁共振波谱分析法内容选择

核磁共振波谱分析法内容选择

• 核磁共振基本原理
• 核磁共振与化学位移
• 自旋偶合与自旋裂分
• 谱图解析与结构确定
• 13C核磁共振波谱13