核磁共振谱学:在有机化学中的应用(第三版)
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2.5 相关有机金属化合物的化学位移

现在来探讨一下金属羰基化合物(如烯烃和芳香族化合物的金属羰基π-络合物)的屏蔽效应。如图2.49所示,络合物的形成在配位碳原子上使质子屏蔽约达2~3,金属离子在这里起到了一个很重要的作用,其中包括金属羰基的磁各向异性效应。表2.3中列举了一些有机金属化合物相关质子共振的例子。

表2.3 在金属羰基π-络合物和金属杂化物中的质子共振

图2.49 在环庚三烯和环庚三烯三羰基铬中的烯属质子的1H NMR谱

与金属原子相连接的质子有很强的屏蔽作用,很多过渡金属络合物中质子的化学位移δ<0,个别δ甚至达到了-30。金属正电场增强,则屏蔽效应下降。

在过渡金属羰基化合物中,金属氢键的形成会导致质子屏蔽效应的增强,见表2.3。

金属价键轨道上的电子的不对称分布导致了质子共振的强烈的抗磁性位移,顺磁磁矩对金属核是去屏蔽的,但对相邻的质子却有屏蔽作用,如图2.50所示。

图2.50 磁场中金属核对质子的作用