给hnmr谱图画归属的时候,关键是得知道每个基团的氢到底跑到哪儿去了。

给HNMR谱图画归属的时候,关键是得知道每种基团的氢到底跑到哪儿去了。要把每个吸收峰对应到具体的基团上,不能光靠数数看有多少个H。不过基团太多,连起来的骨架又千变万化,想把所有东西死记硬背下来根本不现实。网上虽然有一些资料(参考邢其毅老师的那本《基础有机化学》),但东西还是太多,记起来费劲。好在Jonathan Clayden他们在《Organic chemistry》里讲的那个方法挺好用。咱们先把原理搞懂,化学位移主要看H原子旁边的电子云密度。吸电子基团会把电子云密度拉低,屏蔽效应变小,H的化学位移就会往低场(数值更大的那边)挪,反之则往高场跑。对于SP3杂化的碳上的H,咱们拿乙烷的0.9 ppm做个基准。如果把CH3基里的氢换成C原子(SP3杂化),因为C的电负性比H大一点(2.5比2.2),所以每次换一个碳进去,化学位移就会向低场移动0.4 ppm。照这个算的话,0.9 ppm的甲基旁边就是1.3 ppm的亚甲基(CH2),再过去就是1.7 ppm的次甲基(CH)。除了这个,其他像氧或者卤素这些官能团通常会让化学位移再往低场偏1个ppm或者2个ppm。下面这张表能帮你把规律捋顺。至于SP2和SP杂化的碳原子上的H,就得考虑各向异性效应了。简单来说,就是因为有了π电子,在磁场里形成了环电流(就像高中物理讲的那样),这一圈电流又会产生感应磁场。因为这个感应磁场的作用,有些氢被保护在屏蔽区里,有些则处在去屏蔽区里。烯烃和芳环上的H正好在去屏蔽区里躲着,所以它们的化学位移比烷烃要大;而炔烃的H则处在屏蔽区里避风头,化学位移就偏小了。具体怎么记?其实不用太纠结那些复杂的原理。只要你还记得楞次定律就行——感应电流产生的磁场总是要阻碍原磁场的变化。苯环就像个闭合线圈,它内部产生的感应磁场是用来抵抗外加磁场的。因为磁感线是闭合的圈,所以圈外的感应磁场方向和外加磁场方向是一样的。这就导致苯环周围连着的H,化学位移就会处在更低场的位置。听着是不是有点乱?其实记的时候直接背数值就行!烯烃大概是4.5到6.5;普通芳环在6.3到8.5之间;杂芳环的范围是6.0到9.0;炔烃是1.8到2.8;醛基上的H一般在9到10之间。最后还要注意一点:不管是什么结构的H,电子云密度的高低才是决定化学位移走向的根本原因。有吸电子的取代基存在就往低场跑(数值变大),有给电子的取代基存在就往高场挪(数值变小)。至于活泼氢在CDCl3溶剂中的情况可以参考Jonathan Clayden他们写的书P272~276页。除了HNMR,你也可以看看邢其毅老师讲的基础有机化学里关于CNMR的部分。