核磁共振的化学位移 化学位移表

网上有很多关于核磁共振的化学位移的问题，也有很多人解答有关化学位移表的知识，今天艾巴小编为大家整理了关于这方面的知识，让我们一起来看下吧!

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一、什么是化学位移？影响化学位移的因素有哪些？

二、核磁共振的化学位移

一、什么是化学位移？影响化学位移的因素有哪些？

化学位移是核磁共振的术语。表征不同元素如H-1、C-13、P-31、N-15在光谱上不同化学环境中的位置。就外部因素而言，氘代溶剂对化学位移有一定影响。比如氘代氯仿和氘代DMSO会导致同一个H或C的化学位移发生变化，但并不是很大。

影响化学位移的主要因素是被测元素周围的化学环境。比如烯烃上H或C的化学位移远大于饱和烷烃上H或C的化学位移，即出现在低场。更具体详细的内容，请参考相关的光谱专著。

二、核磁共振的化学位移

氢的核磁共振谱提供了三种极其有用的信息：化学位移、耦合常数和积分曲线。利用这些信息，我们可以推断出质子在碳骨架上的位置。根据前面讨论的基本原理，在一定的辐照频率下，核磁共振只能在一定的磁感应强度下发生。比如辐照频率为60 MHz，磁感应强度为14.092 GS (14.092 10-4 t)，100 MHz-23.486 GS (23.486 10-4 t)，200 MHz-46.973 GS (46.973 10-4 t)。600兆赫—140.920 Gs(140.92010^-4温度.

但是，实验表明，当1H在分子中所处的化学环境(化学环境是指1H的核外电子和与1H相邻的其他原子核的核外电子的运动)不同时，即使在相同的辐照频率下，在不同的共振磁场下也会显示出吸收峰。下图是乙酸乙酯的核磁共振谱图。光谱显示，乙酸乙酯中的八个氢由于分别处于A、B、C三种不同的化学环境中，在三种不同的共振磁场下出现吸收峰。

均匀核由于分子内化学环境不同，在不同的共振磁感应强度下出现吸收峰，称为化学位移。化学位移是如何产生的？分子中的磁芯并不是完全裸露的，质子被价电子包围着。

这些电子在外磁场的作用下循环流动，会产生一个感应磁场，这个感应磁场应该与外磁场方向相反(楞次定律)。所以质子实际感受到的有效磁感应强度应该是外磁场感应强度减去感应磁场强度。即be fective=B0(1-)=B0-B0=B0-B这种感应外电子对原子核的作用称为屏蔽效应，也称为抗磁性效应。它被称为屏蔽常数。

与屏蔽较少的质子相比，屏蔽较多的质子对外磁场的感受较小，只有在较高的外磁场B0作用下才会发生共振吸收。因为磁力线是闭合的，所以感应磁场在某些区域与外磁场方向一致，质子在这些区域实际感受到的有效磁场应该是外磁场B0加上感应磁场B感应出来的.这种效应被称为去屏蔽效应。也称为顺磁退磁效应。

受去掩蔽效应影响的质子在低外磁场B0的作用下可以被共振吸收。综上所述，质子核磁共振实际上应满足以下要求：辐射=B有效/2由于不同化学环境中的质子在相同频率的电磁辐射波照射下受到不同的屏蔽作用，其核磁共振所需的外磁场B0也不同，即发生化学位移。局部屏蔽效应和远程屏蔽效应是影响1H化学位移的主要因素。

原子核外成键电子的电子云密度对原子核的屏蔽作用称为局域屏蔽效应。分子中其他原子和基团的核外电子对被研究原子核的屏蔽作用称为远程屏蔽效应。远程屏蔽效应是各向异性的。化学位移的差异约为百万分之十，因此很难准确确定其值。

目前采用的是相对数值表示法，即选取一种标准物质，将该标准物质的共振吸收峰位置作为零点，根据这些吸收峰位置与零点的距离来确定其他吸收峰的化学位移值。最常用的标准材料是四甲基硅(CH3)4Si，简称TMS。选择TMS作为标准是因为TMS中的四个甲基对称分布，所以所有的氢都处于相同的化学环境中，它们只有一个尖锐的吸收峰。

另外，TMS的屏蔽作用很高，在高场出现共振吸收，吸收峰位于一般有机物中质子不吸收的区域。规定化学位移用表示，四甲基硅吸收峰值为零，峰右侧值为负，左侧值为正。测定时，可将标准物质和样品放在一起制成溶液，称为内标法。标准物质也可以用毛细管密封，放入样品溶液中进行测定，称为外标法。

此外，溶剂峰也可用于确定待测样品每个峰的化学位移。因为感应磁场与外磁场的B0成正比，屏蔽引起的化学位移也与外磁场的B0成正比。

在实际测量中，为了避免使用不同磁感应强度的核磁共振仪器引起化学位移的变化，一般用相对值表示，定义为=(样品-标准)/仪器10 ^ 6在公式中，样品和标准分别代表样品和标准化合物的共振频率，仪器为操作仪器。大多数有机化合物的质子信号出现在0 ~ 10，其中0为高场，10为低场。需要注意的是，也有一些质子信号出现在小于0的地方。

比如雄甾烯环上的质子受其外芳环的磁各向异性影响，甚至可以达到-2.99。另外，化学位移的值在不同兆的仪器中是一样的。化学位移取决于核外电子云的密度，所以影响电子云密度的各种因素都对化学位移有影响，其中影响最大的是电负性和各向异性。

(1)电负性(诱导效应)电负性对化学位移的影响可以概括为：电负性大的原子(或基团)吸电子能力强，1H核附近的吸电子基团使质子峰向低场移动(左移)，给电子基的闭合使质子峰向高场移动(右移)。这是因为吸电子基团降低了氢核周围的电子云密度，屏蔽作用也降低了，所以质子的化学势向低场移动。

给电子基团增加了氢核周围的电子云密度，屏蔽作用也增加了，所以质子的化学位移向高场移动。这里有一些例子。

例1:电负性c 2.6n 3.0o 3.5c-CH3(0.77 ~ 1.88)n-CH3(2.12 ~ 3.10)o-CH3(3.24 ~ 4.02)例2:电负性Cl 3.1 br 2.9 I 2.6CH3-Cl(3.05)CH2-Cl2。CH3-Br (2.68) CH3-I (2.16)电负性对化学位移的作用是通过化学键的，其产生的屏蔽效应属于局域屏蔽效应。

各向异性效应当分子中某些基团的电子云排布不呈球形对称时，它对邻近的1H核产生一个各向异性的磁场，从而使某些空间位置上的核受屏蔽，而另一些空间位置上的核去屏蔽， 这一现象称为各向异性效应（anisotropic effect）。除电负性和各向异性的影响外，氢键、溶剂效应、van der Waals效应也对化学位移有影响。

氢键对羟基质子化学位移的影响与氢键的强弱及氢键的电子给予体的性质有关，在大多数情况下，氢键产生去屏蔽效应，使1H的值移向低场。有时同一种样品使用不同的溶剂也会使化学位移值发生变化，这称为溶剂效应。活泼氢的溶剂效应比较明显。

当取代基与共振核之间的距离小于van der Waals半径时，取代基周围的电子云与共振核周围的电子云就互相排斥，结果使共振核周围的电子云密度降低，使质子受到的屏蔽效应明显下降，质子峰向低场移动，这称为van der Waals效应。氢键的影响、溶剂效应、van der Waals效应在剖析NMR图谱时很有用。

（3）共轭效应苯环上的氢若被推电子基取代，由于P-共轭，使苯环电子云密度增大，质子峰向高场位移。而当有拉电子取代基则反之。对于双键等体系也有类似的效果。

以上就是关于核磁共振的化学位移的知识，后面我们会继续为大家整理关于化学位移表的知识，希望能够帮助到大家！