化学位移

时间:2024-10-15 05:47:13编辑:流行君

什么是化学位移

由于有机分子中各种质子受到不同程度的屏蔽效应,因此在核磁共振谱的不同位置上出现吸收峰,某一物质吸收峰的位置与标准质子吸收峰位置之间的差异称为该物质的化学位移,常以δ表示。在外磁场的作用下,核外电子会产生方向相反的感应磁场,即屏蔽作用,使原子核实际感受到的磁场强度减弱,共振频率随之改变。由于核所处的化学环境不同,导致核周围电子云密度不同所引起的共振吸收峰的位移现象称为化学位移。影响化学位移的因素主要是核周围的化学环境(分子的结构)不同产生的诱导效应、共轭效应、磁各向异性效应、氢键作用和溶剂效应等因素。 化学位移绝对值的差别很小,要精确测量难度很大,所以需要选定一个标准物质,将其核磁共振吸收峰的位置定为零,采用相对数值表示法来表示化合物吸收峰的位置。

“化学位移”

1.化学位移是由于电子的屏蔽作用而引起的核磁共振吸收位置的移动。

2.化学位移绝对值的差别很小,要精确测量难度很大,所以需要选定一个标准物质,将其核磁共振吸收峰的位置定为零,采用相对数值表示法来表示化合物吸收峰的位置。

3.常用的标准物质为四甲基硅烷(TMS), 化学位移=0。

原因:

(1)TMS为对称分子,四个甲基上所连H化学环境相同,属于化学等价质子,其吸收峰只有一个;

(2)硅与碳属于同一主族元素,电负性相差不大,TMS中的质子所受屏蔽作用较大,共振吸收峰出现在高场。

4.绝大多数有机物中质子所受屏蔽效应比TMS 小,吸收峰处于低场,在TMS吸收峰的左侧

5.影响化学位移的因素

(1) 电负性:

吸电子基团使得H核周围的电子云密度降低,屏蔽效应减小,化学位移值 增大;

给电子基团使得H核周围的电子云密度升高,屏蔽效应增大,化学位移值 减小。

(2) 值会随着H核与吸电子基团距离的增大而减小。

(可理解为:H核距离吸电子基团越远,H核周围电子云密度降低得越少,屏蔽效应越大,化学位移越小)

总结:

(1)化学位移与H核周围的电子云密度有关,可根据H核周围的电子云密度判断化合物吸收峰与标准物质吸收峰的位置关系。

(2)处于屏蔽区的质子,化学位移向高场移动;处于去屏蔽区的质子,化学位移向低场移动。

(3)高场位于标准物质的右边,低场位于标准物质的左边。

例如:卤素原子为吸电子基团,H核周围的电子云密度降低,屏蔽效应减小,化学位移值 增大,位于低场,在标准物质吸收峰的左边。

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什么是化学位移影响化学位移的因素有哪些

1.带有磁性的原子核在外磁场的作用下发生自旋能级分裂,当吸收外来电磁辐射时,将发生核自旋能级的跃迁,从而产生核磁共振现象。在有机化合物中,处在不同结构和位置上的各种氢核周围的电子云密度不同,导致共振频率有差异,即产生共振吸收峰的位移,称为化学位移;

2.影响因素:化学位移取决于核外电子云密度,因此影响电子云密度的各种因素都对化学位移有影响,影响最大的是电负性和各向异性效应。此外还有氢键、溶剂效应、范德华效应。


化学位移是怎样产生的有哪些因素影响化学位移

化学位移是核磁共振中的一种术语,是化学环境所引起的核磁共振信号位置的变化,具体是用数字来进行表达。如果你是大学生,有空去帮师兄师姐做做实验你就会很了解,核磁共振是化合物结构解析的常用手段。

化学位移的产生:

在外磁场的作用下,核外电子会产生方向相反的感应磁场,即屏蔽作用,使原子核实际感受到的磁场强度减弱,共振频率随之改变。由于核所处的化学环境不同,导致核周围电子云密度不同所引起的共振吸收峰的位移现象称为化学位移。

影响因素可表现为:



1.内因:

有吸电子基团的向低场移动,因为屏蔽作用减少,弛豫所需的外磁场强度可以不用很高;共轭效应的向低场移动,如苯环上的H向低场移动;还有就是各向异构引起的,比如苯环的上方空间,不是苯环上的H向高产移动,三键的键方向的向高产移动,双建上方的H向高产移动。这些有机化学的课本上都有,注意分类,别弄混淆;

2.外因:溶剂,温度,低温的时候有的单峰肯能会列分成双峰。


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