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核磁共振波谱是最常见和最全面的技术用于研究有机分子的结构。从广义上讲,它的工作原理仍然与其他光谱学相同,即分子与某种类型的能量相互作用,产生不同的能态,并根据这些差异推导出信息。

然而,你可以从核磁共振中得到更多的信息光谱比我们在红外光谱和质谱法中看到的要多。

在这篇文章中,我们不会详细介绍核磁共振波谱是如何工作的以及它背后的物理原理。

我们宁愿试着弄清楚在分析核磁共振谱时,你要寻找什么,在哪里寻找,以及你如何理解它?

下面是四个主要信息的总结我们得到的1H核磁共振谱。

现在让我们简单地解释一下它们各自代表什么。

化学物质的转变

这是我们在x轴,它表示峰值出现的能量值。就像红外光谱一样,不同官能团共振吸收有不同的能量值这有助于我们识别它们。大多数时候,这将是分析核磁共振时首先要看的东西光谱。

你想知道你有什么官能团/片段检查峰值出现的区域。

这里是主要地区1H核磁共振频谱,你需要知道:

能量轴称为aδ(δ)轴和单位已给出百万分之一(ppm).大多数情况下,有机化合物的信号范围是他一直ppm

记住我们得到的所有关于官能团的信息都是仅仅是基于质子在这些官能团里,它是质子1H核磁共振(我们也有13C和其他一些核NMRs)。信号在1H核磁共振都源于能量的吸收和释放质子它们暴露在不同程度的能量下取决于它们相邻的原子。

我们将更详细地讨论化学位移的原理,但现在,让我们也提一下核磁共振的其他关键特征。

质子数-核磁共振积分

这是核磁共振光谱学的另一个巨大优势——它不仅可以根据所处的环境(邻近原子)告诉你所拥有的质子类型它还告诉你有多少质子.这不仅仅是质子总数,你可以具体地看到给定信号有多少质子,例如,它来自芳香环。根据环上取代基的数量我们可以有一个单取代基,二取代基或者五取代基这改变了环上的质子数我们可以在核磁共振上看到。

这是上面用蓝色标记的总结图中的第二个点。质子数是根据积分

质子数(相对数)在积分号下面给出。积分的高度与质子数成正比。

不同质子的数目

在这个核磁共振谱上有五个峰,这表明有五个不同的类型的质子。

注意我们不是说5个质子,我们说的是有五个类型的质子.例如,有甲基上有三个质子,但他们是所有相同的因此他们会给予一个信号.为了这个目的,我们不计算信号的峰(线)的数量——它们一起代表来自一种质子的一个信号。的信号的峰数就是多重性,也被称为信号分裂,这是核磁共振波谱学的另一个强大功能。

质子是否相同可以相对容易地通过对称性检验来确定。不久,如果这两个质子通过一个对称平面反射或通过对称轴交换,它们会给出一个信号:

当然,要确定质子之间的关系以及它们是否相同还有更多的工作要做,因为它们也可以相同对映异构或非对映异构,但这可以让您很好地了解正在发生的事情。

多重性-自旋-自旋分裂

一个质子的信号取决于它有多少邻居分成几行.最简单的信号由一行组成,称为a单线态,然后是紧身上衣三联体等。超过7条线的信号称为信号多重态

峰数由N + 1规则在哪里N是相邻质子数.例如,如果质子一个邻居,它会给出一个紧身上衣(1+1)如果有两个相邻的质子,我们得到一个三联体(2 + 1)。

再一次,它比这个要复杂一点因为不是所有相邻的质子都是耦合的。信号分裂只发生在非等效质子之间。尽管如此,让我们看看我们是如何根据与它们不相等的相邻质子来区分质子的:

这里有一些挑战;

1)相邻的质子必须彼此等价,而不等价于相关的质子

2)如果相邻结点不相等,那么每一个都将信号分割成两条线

3)不同的质子对信号的平板化程度不同,用J耦合常数来衡量

我们所讨论的每一个特性都值得一篇单独的文章或其中的一些,我们一定会这样做,使NMR更容易一点!

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