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1、第十一章第十一章 核磁共振波譜法習題解答核磁共振波譜法習題解答1.根據(jù)no=gH0/2p,可以說明一些什么問題？解：這是發(fā)生核磁共振的條件由該式可以說明：（解：這是發(fā)生核磁共振的條件由該式可以說明：（）對于不同的原子核，由于）對于不同的原子核，由于磁旋比磁旋比g g不同，發(fā)生共振的條件不同；即發(fā)生共振時不同，發(fā)生共振的條件不同；即發(fā)生共振時n n0 和和H0的相對值不同（）對的相對值不同（）對于同一種核，當外加磁場一定時，共振頻率也一定；當磁場強度改變時，共振頻率于同一種核，當外加磁場一定時，共振頻率也一定；當磁場強度改變時，共振頻率也隨著改變也隨著改變2.振蕩器的射頻為56.4MHz時，欲使
2、19F及1H產(chǎn)生共振信號，外加磁場強度各需多少？解：解：B0 (1H)= 2pnpno/g g = 2 3.1415956.456.4/2.68=132.2MHzB0(19F)= 2 3.14159 56.4/2.52=3.已知氫核1H磁矩為2.79，磷核31P磁矩為1.13, 在相同強度的外加磁場條件下,發(fā)生核躍遷時何者需要較低的能量?4.何謂化學位移?它有什么重要性?在1HNMR中影響化學位移的因素有哪些？解：設(shè)外加磁場為H,則1H發(fā)生躍遷需要吸收的電磁波頻率為：n0(1H)=2 2.79 5.05 10-27 H/6.63 10-34 = 46.29 106Hs-1 = 46.29H M
3、Hz對于對于31P核核:n0(31P)=2 1.13 5.05 10-27 H/6.63 10-34 = 17.21 106Hs-1 = 17.21H MHz解：由于氫核在不同化合物中所處的環(huán)境不同，所受到的屏蔽作用也不同，由解：由于氫核在不同化合物中所處的環(huán)境不同，所受到的屏蔽作用也不同，由于屏蔽作用所引起的共振時磁場強度的移動現(xiàn)象稱為化學位移由于化學位移于屏蔽作用所引起的共振時磁場強度的移動現(xiàn)象稱為化學位移由于化學位移的大小與氫核所處的化學環(huán)境密切相關(guān)，因此有可能根據(jù)化學位移的大小來考的大小與氫核所處的化學環(huán)境密切相關(guān)，因此有可能根據(jù)化學位移的大小來考慮氫核所處的化學環(huán)境，亦即有機物的分子
4、結(jié)構(gòu)特征慮氫核所處的化學環(huán)境，亦即有機物的分子結(jié)構(gòu)特征由于化學位移是由核外電子云密度決定的，因此影響電子云密度的各種因素都由于化學位移是由核外電子云密度決定的，因此影響電子云密度的各種因素都會影響化學位移，如與質(zhì)子相鄰近的元素或基團的電負性，各項異性效應，溶會影響化學位移，如與質(zhì)子相鄰近的元素或基團的電負性，各項異性效應，溶劑效應，氫鍵等劑效應，氫鍵等5. 下列化合物OH的氫核,何者處于較低場?為什么?CHOHOCOHH3( I ) ( I I ) 解解: (I)中中-OH質(zhì)子處于較低場，因為質(zhì)子處于較低場，因為-HC=O具有誘導效應而具有誘導效應而(II)中甲基則具有中甲基則具有推電子效應推
5、電子效應CHbHaHOHa:=7.72Hb:=7.406. 解釋在下列化合物中,Ha, Hb的值為何不同？ 解：解：Ha同時受到苯環(huán)，羰基的去屏蔽效應，而同時受到苯環(huán)，羰基的去屏蔽效應，而Hb則只受到苯環(huán)的去屏蔽效應，則只受到苯環(huán)的去屏蔽效應，因而因而Ha位于較低場位于較低場7. 何謂自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？解：有機化合物分子中由于相鄰質(zhì)子之間的相互作用而引起核磁共振譜峰的裂解：有機化合物分子中由于相鄰質(zhì)子之間的相互作用而引起核磁共振譜峰的裂分，稱為自旋軌道偶合，簡稱自旋偶合，由自旋偶合所引起的譜線增多的現(xiàn)分，稱為自旋軌道偶合，簡稱自旋偶合，由自旋偶合所引起的譜線增多的現(xiàn)象稱為自旋
6、自旋裂分，簡稱自旋裂分偶合表示質(zhì)子間的相互作用，裂分則象稱為自旋自旋裂分，簡稱自旋裂分偶合表示質(zhì)子間的相互作用，裂分則表示由此而引起的譜線增多的現(xiàn)象由于偶合裂分現(xiàn)象的存在，可以從核磁共表示由此而引起的譜線增多的現(xiàn)象由于偶合裂分現(xiàn)象的存在，可以從核磁共振譜圖上獲得更多的信息，對有機物結(jié)構(gòu)解析非常有利振譜圖上獲得更多的信息，對有機物結(jié)構(gòu)解析非常有利8.在CH3-CH2-COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重峰及三重峰各一組(1)說明這些峰的產(chǎn)生原因;(2)哪一組峰處于較低場?為什么/解：（解：（）由于由于a-, b-a-, b- 位質(zhì)子之間的自旋偶合現(xiàn)象，根據(jù)（位質(zhì)子之間的自旋偶合現(xiàn)象，根據(jù)
7、（n+1)規(guī)律，規(guī)律，CH3-質(zhì)質(zhì)子核磁共振峰被亞甲基質(zhì)子裂分為三重峰，同樣，亞甲基質(zhì)子被鄰近的甲基質(zhì)子裂子核磁共振峰被亞甲基質(zhì)子裂分為三重峰，同樣，亞甲基質(zhì)子被鄰近的甲基質(zhì)子裂分為四重峰分為四重峰（）由于（）由于a a-位質(zhì)子受到羧基的誘導作用比位質(zhì)子受到羧基的誘導作用比b b-質(zhì)子強，所以亞甲基質(zhì)子峰在低場出質(zhì)子強，所以亞甲基質(zhì)子峰在低場出峰（四重峰）峰（四重峰）9.簡要討論13C-NMR在有機化合物結(jié)構(gòu)分析中的作用解：解：碳原子構(gòu)成有機化合物的骨架，而13C譜提供的是分子骨架最直接的信息，因而對有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定很有價值與氫譜一樣，可根據(jù)13C的化學位移C確定官能團的存在而且，C比H大很多，出現(xiàn)在較寬的范圍內(nèi)，它對核所處化學環(huán)境更為敏感，結(jié)構(gòu)上的微小變化可在碳譜上表現(xiàn)出來同時碳譜圖中峰的重疊比氫譜小得多，幾乎每個碳原子都能給出一條譜線，故對判斷化合物的結(jié)構(gòu)非常有利.同時由于不同種類碳原子的弛豫時間相差較大，因而可以借以了解更多結(jié)構(gòu)信息及分子運動情況
儀器分析：第11章 習題解答
