核磁共振谱学:在有机化学中的应用(第三版)
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2.7 一些重要有机化合物中质子的化学位移

化学位移是研究NMR最基本的内容,我们应该记一些化学位移值,以便解谱。

一般地,脂肪族化合物C—H键的屏蔽效应为CH3>CH2>CH。与饱和中心相连的甲基在δ0.9处有吸收,环己烷的δ为1.4,环戊烷的共振信号较为例外,其δ为0.22。烯烃中质子的化学位移δ在4.0~6.5之间,只有在特殊情况下(如结构中),烯烃质子的化学位移在低于δ6.5的低场中给出信号。芳香族质子的化学位移δ一般在7.0~9.0之间,除了像烯烃一样有sp2杂化双键之外,还存在其他的去屏蔽因素。炔烃质子的化学位移δ在2.9左右,这是由于屏蔽效应的作用。氧、氮和卤素这类电负性较强的元素,对邻位质子的共振产生顺磁位移作用,邻位多重键也使相邻质子产生顺磁位移作用,醛和羧酸的质子共振信号也只在低场出现。

下面把一些重要的有机化合物中质子的化学位移范围列于图2.51中。

图2.51 有机化合物中质子的化学位移范围

根据书后的全书主要参考文献[5]和[6],这里列出相关结构的化合物化学位移表(见表2.7至表2.9),以便查阅。

表2.7 连接于两个官能团Y、Z中间的亚甲基CH2质子的化学位移

表2.8 脂肪族化合物(M-Y)中邻接一个官能团的碳原子(α-位)上质子的化学移位

表2.9 脂肪族化合物(M-C-Y)中次邻接一个官能团的碳原子(β-位)上质子的化学移位

有关文献(参见书后的全书参考文献[6])在相关化合物结构式旁边给出了其化学位移值,此处列举如下。

(1)相关脂环族化合物中质子的化学位移δ

(2)相关杂环化合物中质子的化学位移δ

(3)烯烃中质子的化学位移δ

有关文献(参见书后的全书参考文献[7])给出了单取代乙烯中质子化学位移的估算式等,现列举如下:

式中,Z为经验取代基常数。不同取代基的Z列于表2.10。

表2.10 不同取代基的经验取代基常数

(4)稠合芳香环上质子的化学位移δ

(5)芳香杂环上质子的化学位移δ

(6)甲基取代的杂环化合物上甲基质子的化学位移δ

(7)相关化合物中甲基质子和亚甲基质子的化学位移δ

(8)几个典型分子的化学位移δ