3-苯基氨基-2-丁烯酸乙酯核磁共振譜峰歸屬 畢業(yè)論文

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1、LUOYANGNORMALUNIVERSITY2013屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計)3-苯基氨基-2-丁烯酸乙酯核磁共振譜峰歸屬院（系）名稱化學(xué)化工學(xué)院專業(yè)名稱化學(xué)工程與工藝學(xué)生姓名學(xué)號110642014指導(dǎo)教師完成時間2013年05月83-苯基氨基-2-丁烯酸乙酯核磁共振譜摘要：利用核磁共振對化合物進(jìn)行譜峰歸屬，是核磁共振在化學(xué)研究領(lǐng)域中的重要用途，同時它也廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物等各個領(lǐng)域。本文主要介紹了核磁共振的原理和3-苯基氨基-2-丁烯酸乙酯中通過對不同化學(xué)環(huán)境中的Ｈ,Ｃ原子進(jìn)行歸屬，從而來分析核磁共振圖譜。關(guān)鍵詞：　核磁共振

2、化學(xué)位移譜峰歸屬1前言1.1核磁共振的發(fā)展核磁共振即nuclearmagneticresonancespectroscopy,通常簡稱為NMR。自從1945年由F.Bloch和E.M.Purcell為主成立的兩個獨(dú)立的研究小組幾乎同時發(fā)現(xiàn)了共振現(xiàn)象，自此，核磁共振已經(jīng)歷經(jīng)了近70年的發(fā)展歷程。NMR是建立在量子光學(xué)和核磁感應(yīng)的理論基礎(chǔ)上的研究。它能為分析提供三種結(jié)構(gòu)信息：化學(xué)位移δ、耦合常數(shù)J以及各種核的信號強(qiáng)度比。近年來，由于NMR在化學(xué)、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，已使它成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析中的非常重要的手段。

3、1.2核磁共振原理具有磁矩的原子核是核磁共振所研究的對象。我們知道原子核是帶有正電荷的粒子，原子核有自旋現(xiàn)象。如果進(jìn)行自旋運(yùn)動的話會產(chǎn)生磁極矩，但并非所有的原子核都能夠產(chǎn)生自旋，只有那些中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)至少有一個為奇數(shù)的原子核才能產(chǎn)生自旋現(xiàn)象。核磁共振是利用物質(zhì)粒子在外加磁場和射頻作用下發(fā)生磁矩取向變化的原理。在外加磁場中，當(dāng)通電線圈產(chǎn)生的磁距與外加磁場之間相互作用時會使線圈受到力矩的作用從而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在自旋核的赤道平面上也會受到力矩作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，結(jié)果會是使核磁距圍繞磁場方向轉(zhuǎn)動。在靜磁場中，原子核是繞著自旋軸旋轉(zhuǎn)的，自

4、旋軸旋轉(zhuǎn)的方向與核磁矩μ的方向一致，與靜磁場保持一夾角為θ而繞靜磁場進(jìn)動（這就是拉莫爾進(jìn)動）。我們知道8由于核磁矩有與磁場取向傾于平行的規(guī)律，經(jīng)過一定時間，自旋核不再受到力矩的作用，拉莫爾進(jìn)動也就停止。當(dāng)在垂直磁場的方向上加進(jìn)一個與進(jìn)動頻率相同的射頻場，核磁矩便會離開平衡位置，拉莫爾進(jìn)動就會重新開始。核的“自轉(zhuǎn)”速度不會改變，所以只要磁場強(qiáng)度不變，拉莫爾頻率就始終不會改變。某一種磁核的磁矩在磁場中可以取順磁場方向（屬低能態(tài)），也可以取逆磁場方向（屬高能態(tài)）。如果在垂直于磁場的方向加進(jìn)一個射頻場，當(dāng)射頻場的頻率與原子核的拉莫爾

5、頻率相等時，處于低能態(tài)的核子便吸收射頻能，從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，此為“核磁共振”現(xiàn)象。在靜磁場中，具有磁距的原子會存在不同的能級。當(dāng)磁性核置于外磁場B0中時，它要發(fā)生能級裂分，相鄰的能級差為ΔE=hγB0/2π，如果用一頻率為ν射的射頻波照射磁場中的磁性核時，射頻波的能量為E=Hν射，當(dāng)射頻波的頻率和該核的回旋頻率ν相等時，射頻波的能量就會被吸收，核的自旋取向就會由低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，即發(fā)生核磁共振。1.3核磁共振化學(xué)位移及其影響因素我們知道對于同一種核，旋磁比是相同的，當(dāng)固定了射頻頻率后，質(zhì)子的共振磁場強(qiáng)度與它的化學(xué)強(qiáng)度有

6、關(guān)。對于不同的質(zhì)子或是其它種類的核，因?yàn)樵诜肿又兴幍幕瘜W(xué)環(huán)境不同，所以在不同的磁場強(qiáng)度下發(fā)生的共振，這種現(xiàn)象叫化學(xué)位移（chemicalshift）。影響化學(xué)位移的因素有很多，我們主要研究的是：誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、各向異性效應(yīng)、范德華效應(yīng)、氫鍵效應(yīng)、溶劑效應(yīng)、位移試劑的影響、溫度的影響。誘導(dǎo)效應(yīng)(inductiveeffect):分子中其它電負(fù)性大的元素，可以降低原子核周圍的電子云密度，這就相當(dāng)于減少了對原子核的屏蔽作用，使相鄰質(zhì)子出峰的化學(xué)位移值變大，峰位相對低。共軛效應(yīng)(conjugateeffect):對于具有多重鍵

7、或共軛多重鍵的分子體系，由于π電子的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致某基團(tuán)電子密度和磁屏蔽的改變。共軛效應(yīng)有兩種類型：π-π和p-π共軛。對于p-π共軛，電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果，使鄰位的C和H的電子密度增加，磁屏蔽也增加，產(chǎn)生正屏蔽效應(yīng)，因而δ值減少。對于π-π共軛，電子轉(zhuǎn)移的方向恰恰相反，使鄰位原子的電子云密度降低，磁屏蔽也減少，因而δ值增加。各向異性效應(yīng)(magneticanisotropiceffect):具有多重鍵或共軛多重鍵的分子，在外加磁場的作用下，π電子會沿著分子分子的某一方向移動，形成次級磁場，次級磁場具有方向性，對于分子中各質(zhì)子的磁屏蔽作

8、用不同。這種各向異性的小磁場，如果核周圍電子云密度增加或磁場方向上與外加磁場一致，將增強(qiáng)外加磁場的作用，譜線向低場方向（向左移），這是去屏蔽效應(yīng)8；如果核周圍電子云密度減弱或磁場方向與外加磁場相反，將減弱外加磁場的作用，譜線向低場方向（向右移），這是正屏蔽效應(yīng)。范德華效應(yīng)（VanderWa