核磁共振波谱法
讲授内容
第一节. 概述 第二节. 基本原理 第三节. 化学位移
第四节. 自旋偶合和自旋系统 第五节. 核磁共振仪和实验方法 第六节. 氢谱的解析方法 第七节. 碳谱简介
第一节. 概述
第二节. 基本原理
填空题
1. 原子核是否有自旋现象是由其自旋量子数Ⅰ决定的,Ⅰ为 的核才有自旋,为磁场
性核。
2. 进行核磁共振实验时,样品要置于磁场中,是因为 。
3. 对质子(?=2.675×108 T-1·s-1)来说,仪器的磁场强度如为1.4092T,则激发用的射频
频率为 。 选择题
1. 下列原子核没有自旋角动量的是哪一种?
14283133
A.N B.Si C.P D.S
1
E.H
2. 下述核中自旋量子数I=1/2的核是
1619214
A.O B.F C.H D.N
12
E.C
1
3. H核在外磁场中自旋取向数为
A.0 B.1 C.2 D.3 E.4
4. 若外加磁场的磁场强度H逐渐增大时,则使质子从低能级E跃迁至高能级E所需的能
量:
A.不发生变化 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.不变或逐渐变小 E.不变或逐渐变大 简答题
1. 试述产生核磁共振的条件是什么?
2. 一个自旋量子数为1/2的核在磁场中有多少种能态?各种能态的磁量子数取值为多
少?
3. 哪些类型的核具有核磁共振现象?目前的商品核磁共振仪主要测定是哪些类型核的核
磁共振?
4. 为什么强射频波照射样品会使NMR信号消失?而UV与IR吸收光谱法则不消失。
计算题
113
1. 试计算在1.9406T的磁场中,H、C的共振频率。
o13
2. 试计算在25C时,处在2.4T磁场中C高能态核与低能态核数目的比例。
第三节. 化学位移
填空题
1. 有A,B,C三种质子,它们的共振磁场大小顺序为BA>BB>BC,则其化学位移δ的大
小顺序为 。
2. 有A,B,C三种质子,它们的屏蔽常数大小顺序为σA>σB>σC,试推测其共振磁场
B的大小顺序为 。
3. 在化合物CH3X中,随着卤原子X的电负性增加,质子共振信号将向 磁场强度方向位移。 选择题
1. 不影响化学位移值的因素是:
A.核磁共振仪的磁场强度 B.核外电子云密度 C.磁的各向异性效应
D.所采用的内标试剂 E.使用的溶剂
2. 在下列化合物中,质子化学位移(ppm)最大者为:
A.CH3Br B.CH4 C.CH3OH D.CH3I E.CH3F
3. CH3X中随X电负性增大,H核信号:
A. 向高场位移,共振频率增加 B. 向高场位移,共振频率降低 C. 向低场位移,共振频率增加 D. 向低场位移,共振频率降低 E. 变化无规律
4. 在磁场中质子周围电子云起屏蔽作用,以下几种说法正确的是:
A.质子周围电子云密度越大,则屏蔽作用越小 B.屏蔽作用与质子周围的电子云密度无关 C.屏蔽越小,共振磁场越高 D.屏蔽越大,共振频率越高 E.屏蔽越大,化学位移δ越小
5. 抗磁屏蔽效应和顺磁屏蔽效应对化学位移有重要贡献,结果是:
A.抗磁屏蔽使质子去屏蔽,顺磁屏蔽使质子屏蔽
B.抗磁屏蔽使质子的共振信号向低场位移,顺磁屏蔽使质子的共振信号向高场位移 C.抗磁屏蔽使质子的δ值增大,顺磁屏蔽使质子的δ值减小
D.抗磁屏蔽使质子的δ值减小,即产生高场位移;顺磁屏蔽使质子的δ值增大,即产生低场位移
E.抗磁屏蔽和顺磁场屏蔽均使质子去屏蔽
6. 乙烯质子的化学位移值(δ)比乙炔质子的化学位移值大还是小?其原因是什么?
A.大,因为磁的各向异性效应,使乙烯质子处在屏蔽区,乙炔质子处在去屏蔽区; B.大,因为磁的各向异性效应,使乙烯质子处在去屏蔽区,乙炔质子处在屏蔽区; C.小,因为磁的各向异性效应,使乙烯质子处在去屏蔽区,乙炔质子处在屏蔽区; D.小,因为磁的各向异性效应,使乙烯质子处在屏蔽区,乙炔质子处在去屏蔽区。 E.小,因为磁的各向异性效应,使乙烯和乙炔质子均处在屏蔽区,且乙炔质子由于外层电子云密度大,受屏蔽作用大。
7. 在下列化合物中,用字母标出的4种质子,它们的化学位移(δ)从大到小的顺序如何?
A.a b c d
B.b a d c C.c d a b D.d c b a E.d c a b
8. 对于羟基的化学位移,以下几种说法正确的是:
A.酚羟基的δ值随溶液浓度而变 B.浓度越大,δ值越大 C.浓度越大,δ值越小
D.邻羟基苯乙酮的羟基δ值也随溶液的浓度改变而明显改变 E.氢谱图上没有羟基信号
1
9. 用CCl4作溶剂测定乙醇的H NMR谱,随稀释度的增大,OH质子化学位移向高场移动,
这与何种因素有关?
A.电负性 B.氢键 C.磁各向异性 D.范德华效应 E.质子交换
10. 化合物中带标志质子的化学位移归属正确的应为:
A.δB.δC.δD.δE.δ简答题
1. 为什么用δ值表示峰位,而不用共振频率的绝对值表示?
2. 为什么NMR谱左端高场相当于低频,右端低场相当于高频?而Larmor公式说明核进动
频率υ∝B,两者是否矛盾,如何统一。 3. 为什么乙烯质子的化学位移比乙炔质子大?
a在1.5~2.0ppm,δb和δc在1.8~3ppm,δd在9~10ppm a在1.5~2.0ppm,δb和δc在5.5~7.5ppm,δd在10~15ppm a在0~1ppm,δb和δc在5.5~7.5ppm,δd在9~10ppm a在1.5~2.0ppm,δb和δc在5.5~7.5ppm,δd在9~10ppm a在1.5~2.0ppm,δb和δc在4.5~5.5ppm,δd在9~10ppm
4. 使用60.0MHz NMR仪时,TMS的吸收与化合物中某质子之间的频率差为180Hz。如果使
用40.0MHz的NMR仪,它们之间的频率差将是多少?
5. 在1,5-亚甲基环戊烯中的α与β氢的化学位移分别为-0.17与0.83,试绘出烯键的正
负屏蔽区,说明其原因。
第四节. 自旋偶合和自旋系统
填空题
1. 预测下面化合物在1H NMR谱上将出现的信号数目:乙烷
(CH3CH3) 组, CH3CHBrCH2Br 组,CH3CH=CHCOCH3 组。
2. 影响质子化学位移的诱导效应是通过 起作用,而磁场各向异性效应是通过 起作
用。
3. 位于双键平面上的质子是处于 区,δ向 磁场位移,处于苯环平面上下方的质子是
处于 区,δ向 磁场方向位移。
4. 化合物的分子式为C4H10,1H NMR谱上只有A和B两个信号,积分高度分别为6.8cm
和10.2cm,则对应的质子数目A有 个、B有 个。
5. 自旋偶合是经过 传递的。在饱和烃类化合物中,自旋偶合效应只能传递 个单键。彼此相互偶合的质子,其 相等。
6. 一种烃类化合物,其中某一质子的信号分裂为三重峰,面积比为1:2:1,则与之偶合的
质子数目是 个。
7. 预测CH3CH2CH2NO2的一级图谱中,CH3质子将裂分为 重峰,与硝基相邻的CH2质子
将裂分为 重峰。 选择题
1
1. 化合物分子式为C6H12O2,H NMR谱上出现四个单峰,则化合物最有可能是:
A.(CH3)3CCOOCH3 B.(CH3)2CHCOOCH2CH3 C.CH3CH2COOCH2CH2CH3 D. CH3CH2CH2COOCH2CH3
E.
2. 化合物CH3(A)CH2COOCH2CH2CH3的A质子在1HNMR谱上会出现:
A.双峰 B.三重峰 C.四重峰 D.五重峰 E.十二重峰
3. 有关二面角对J值的影响的叙述正确的是:
3
A. 随二面角增大,J值增大
3
B. 随二面角减小,J值增大
C. 二面角为0°及180°,J值最小,为90°时,3J值最大
D. 二面角为0°及180°时, J值最大,为90°时,3J值趋向于0
3
E. 二面角对J值的影响无规律可循
1
4. 化合物(CH3)2CHCH2CH(CH3)2,在H NMR谱图上,有几组峰?从高场到低场各组峰的面积
比为多少?
A. 五组峰,6:1:2:1:6 B. 三组峰,1:6:1 C. 三组峰,6:1:1
3
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