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2.7 双共振(双共振(Double resonance)2.7.1 概述概述双共振:在垂直于双共振:在垂直于B0方向上再加上方向上再加上B2。 1H1H;13C1H:被检测的核:被检测的核被干扰的核被干扰的核双共振实验的用途:双共振实验的用途: 简化谱图;简化谱图; 确定一些隐藏谱线;确定一些隐藏谱线; 提高灵敏度;提高灵敏度; 确定确定J的相对符号;的相对符号; 确定化学位移;确定化学位移; 确定空间位置;确定空间位置; 对被干扰的核照射射频场对被干扰的核照射射频场B2时,有:时,有:22222BB 2代表被干扰的核被照射的频谱宽度。代表被干扰的核被照射的频谱宽度。AmXn双共振的类型双共振的类型B2的强度的强度 实验现象实验现象 名称名称 2nJAX A核谱线简化为一单峰核谱线简化为一单峰 自旋去耦自旋去耦 2 JAX A核谱线部分简化核谱线部分简化 选择性自旋去耦选择性自旋去耦 2 1/T2 A核谱线分裂核谱线分裂 自旋微扰自旋微扰 2 1/T2 A核谱线强度变化核谱线强度变化 广义广义NOE2.7.2 自旋去耦(自旋去耦(Spin decoupling)定性解释定性解释AX:若:若A被照射发生共振的同时(该照射频率记为被照射发生共振的同时(该照射频率记为 A),),以强的功率照射以强的功率照射X(该照射频率记为(该照射频率记为 X),引起),引起X核发生共核发生共振并饱和,振并饱和,X核在核在 和和 能级间快速跃迁(能级间快速跃迁(X谱线消失),谱线消失),结果结果A核区分不清核区分不清X核的状态,而只看到其平均值,即在核的状态,而只看到其平均值,即在A核处产生的附加磁场(在核处产生的附加磁场(在NMR时标下)平均为零。因此时标下)平均为零。因此A和和X核之间的耦合作用消失,核之间的耦合作用消失,A的谱线合并成单线。的谱线合并成单线。自旋去耦的主要用途:确定耦合关系;自旋去耦的主要用途:确定耦合关系; 简化谱图;简化谱图; 确定隐藏谱线的化学位移;确定隐藏谱线的化学位移; 去掉核四级矩效应。去掉核四级矩效应。2.7.3 核核Overhauser效应(效应(Nuclear Overhauser Effect)Albert W. Overhauser (1926)NOE: 若对分子中空间相距较近的两核(若对分子中空间相距较近的两核( NH SH一般,观测到的是活泼氢的平均化学位移值,可通过加一般,观测到的是活泼氢的平均化学位移值,可通过加入入D2O确认。确认。1)OH:一般是一个锐峰;:一般是一个锐峰; 有些情况下可观测到裂分或多个峰。有些情况下可观测到裂分或多个峰。2)NH:一般是一个较钝的峰,观测不到:一般是一个较钝的峰,观测不到N的耦合裂分。的耦合裂分。2.9 核磁共振氢谱的解析核磁共振氢谱的解析解析步骤:解析步骤:1)区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带、)区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带、13C卫星峰等;卫星峰等;12z2yx2N32X2H1C2N2X2H1CX: 卤素原子;三价氮卤素原子;三价氮X: 卤素原子;五价氮卤素原子;五价氮IyIInIIIzIVx:I、II、III、IV分分别代表处别代表处1,2,3,4价原子价原子不饱和度大于不饱和度大于4时,应考虑含苯环(三个双键和一个环)。时,应考虑含苯环(三个双键和一个环)。2)计算不饱和度()计算不饱和度(unsaturation number)3)确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目,对氢原子)确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目,对氢原子进行分配;进行分配;4)分子对称性的考虑;)分子对称性的考虑;5)对每个峰组的峰形、)对每个峰组的峰形、 、J都进行分析;都进行分析;6)组合可能的结构式;)组合可能的结构式;7)对推出的结构进行指认。)对推出的结构进行指认。HaJabJacJad(e)Jbd(e)HbJabJbcHcJacJbcJcd(e)Hd(e)Jad(e)Jb(c)d(e)deHhJhfJhgJhiJhjHf or HgJfgJhf or JhgHi or HjJijJhi or JhjC8H7OCl (CDCl3, 25C, 60MHz)CCH3O7.822.527.383J= 81H chemical shifts (ppm) and coupling constants (Hz)ClC5H6O (CDCl3, 25C, 60MHz)
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