图谱的剖析的基本步骤
1H核磁共振图谱提供了积分曲线、化学位移、峰形及偶合常数等信息。图谱的剖析就是合理地分析这些信息,正确地推导出与图谱相对应的化合物的结构。通常采用如下步骤。
⑴标识杂质峰在1H-NMR谱中,经常会出现与化合物无关的杂质峰,在剖析图谱前,应 先将它们标出。最常见的杂质峰是溶剂峰,样品中未除尽的溶剂及测定用的氘代溶剂中夹杂的非氘代溶剂都会产生溶剂峰。为了便于识别它们,下表列出了最常用溶剂的化学位移。
常用溶剂 | 化学位移 | 常用溶剂 | 化学位移 |
---|---|---|---|
环己烷 | 1.40 | 丙酮 | 2.05 |
苯 | 7.20 | 乙酸 | 2.05 8.50(COOH)* |
氯仿 | 7.27 | 四氢呋喃 | (α)3.60(β)1.75 |
乙腈 | 1.95 | 二氧六环 | 3.55 |
1,2-二氯乙烷 | 3.69 | 二甲亚砜 | 2.50 |
水 | 4.7 | N,N-二甲基甲酰胺 | 2.77,2.95,7.5(CHO)* |
甲醇 | 3.35 4.8* | 硅胶杂质 | 1.27 |
乙醚 | 1.16 3.36 | 吡啶 | (α)8.50(β)6.98(γ)7.35 |
*数值随测定条件而有变化。 |
还有两个需要标识的峰是旋转边峰和13C同位素边峰。在1H-NMR测定时,旋转的样品管会产生不均匀的磁场,导致在主峰两侧产生对称的小峰,这一对小峰称为旋转边峰,旋转边峰与主峰的距离随样品管旋转速度的改变而改变。在调节合适的仪器中旋转边峰可消除。13C与1H能发生偶合并产生裂分峰,这对裂分峰称为13C同位素边峰。由于13C的大然丰度仅为1.1%,只有在浓度很大或图谱放大时才会发现13C同位素边峰。
⑵根据积分曲线计算各组峰的相应质子数,若图谱中已直接标出质子数,则此步骤可省。
⑶根据峰的化学位移确定它们的归属。
⑷根据峰的形状和偶合常数确定基团之间的互相关系。
⑸采用重水交换的方法识别活泼氢由于一OH,一NH2,一COOH上的活泼氢能与D2O发生交换。而使活泼氢的信号消失,因此对比重水交换前后的图谱可以基本判别分子中是否含有活泼氢。
⑹综合各种分析,推断分子结构并对结论进行核对。