25.有關核磁共振法的敘述,下列何者錯誤?
(A)現代儀器皆採用脈衝的寬帶頻率
(B)可測出分子的費米共振(Fermi resonance)
(C)四甲基矽烷可做為化學位移內部標準
(D)頻率在無線電波之波段

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統計: A(975), B(2136), C(188), D(347), E(0) #3065190

詳解 (共 6 筆)

#5720944
(B)費米共振(Fermi Resona...
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#5873544

核磁共振 NMR

64a7d451cc103.jpg


原子氫譜訊號的多重性

分裂峰數:2nI+1 [108]

n:原子數目

l:自旋量子數

Spin quantum number:

質子數中子數奇數 [輕嘆但佛靈]

I=1/2, 3/2,5/2

1H, 13C, 15N, 19F, 31P [108]

35Cl=3/2

質子數中子數=偶

I=0

12C/16O/32S

質子數中子數同為奇數

I=1,2,3 整數

2H/ 14N [108]

2D

質子數與中子數為偶數

I=0

12C/16O/32S

適用對象 I>0 [107]

I=0 在磁場中不旋轉,無法測定[106]

 

化學位移:

  • 電負度越大,化學位移越大[108]
  • 間位 >鄰位、對位> 本身的H [107]
  • 化學位移內部標準品:四甲基矽烷 [112]
    • 氫核磁共振譜之化學位移可利用氘代溶劑上的氘訊號作為內標準 [110]:H-NMR無法看到D訊號
  • 氫核磁共振光譜的化學位移:[108]

1 晚 2人同行 3千 加酒  5千  7點吸  8點到本壘   9點全給她   10點全身酸

  (烷)      ()   (炔)  (醇)               (烯)         (苯)           (醛)

H譜化學位移

酮、

[107]

ppm

1

2-3

3-5

5-7

7-8.5

9-10

10-12

 

 

化學位移範圍

C譜

-10~250ppm [110]

氫譜

-115ppm [110]

 

C譜大約的話就是乘以20

C譜化學位移

芳香

雙鍵

酸、酯、醯胺

醛、酮

ppm

<60

60-90

90-180

110-150

160-190

190-220

 

拉電子基

-NO2、-COOH、-COOR

造成化學位移上升(偏左)

推電子基

-NH2、-OH、-OR、-CH3(弱)

造成化學位移下降(偏右)

  1. 用於H-NMR之Solvent要避免含有H者,若含有H者則會以D取代,以避免圖譜上產生溶劑的Peak干擾結果
  2. 可由氫核磁共振光譜中可獲得:
    1. 鄰近H之間的偶合常數 [111]
    2. 分子中各種H的化學位移 [111]
    3. 同類氫數目及比例 [111]
    4. 波峰相對強度

影響NMR化學位移的因素:

  1. 陰電性效應 [109]→與取代基陰電性(推拉電子)相關
  2. 磁向各異性→與外加磁場方向相關:同向、反向(乙烯、醛基上的H遮蔽有關) (B)
  3. 環電流效應 [109]→苯環內外H相關
  4. 共振效應(mesomeric) [109]
  5. 雜化→主要與C譜的電子雲分佈相關
  6. 偶合常數→反應鄰近質子自轉引起的作用


  1. 氫核一般的共振影響大約會在四個鍵結範圍之內 [109]
  2. 激發電磁波頻率範圍屬於:無線電波[112]
  3. 距離3個Sigma鍵內沒有其他的H不分裂 [109]64a7d45d0b691.jpg
  4. 脈衝波(傅立葉轉換)進行激發 [110,112]脈衝波與連續波的差別在於,短而有力的脈衝波足以一次涵蓋所需Hz範圍的頻率,所以能在幾秒時間獲得一張光譜(時間較短),不像連續波需要幾分鐘,(時間較長)
  5. 氘化溶劑常用於配置測試樣品 [110]
  6. 300 MHz核磁共振儀代表氫的共振頻率約為300 MHz [110]
  7. 儀器的磁場強度越強,其靈敏度和解析度愈高 [110]

 

分析:

最佳結構解析 [107,108](光學異構物) 混合物的指紋圖譜分析[108] 非破壞性的定量分析[108] 非鏡像異構物不純物測定 [107] 波峰相對強度[93]

  1. 測不到:分子式[108]、分子量[105]、訊號種類(同位素比例)[105]
  2. 數據中有dJt,沒有m/z [106]
  3. 偶合常數(單位:Hz))不受外加磁場影響距離比較遠的H會有比較大的J值,距離比較近的H會有比較小的J值

苯環

椅式

 

鄰位H

Jax-ax

7-9 [109,111]

間位H

Jax-eq

2-3

對位H

Jeq-eq

1-2

64a7d45dc80b0.jpg

  1. Karplus equation [111]

 = A + B cos  + C cos64a7d45d41f89.jpg

64a7d45d3a4f1.jpg

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#5720202
Fermi resonance 要用 IR 或拉曼光譜測得

興趣補充:現在學術界已經不會用 TMS 當作 NMR 的 chemical shift 標定,而是用 solvent peak,用 TMS 當作標準是以前古老的年代,現在只有在一開始架設機器時用 TMS 當作磁場校正,儲存成檔案在電腦裡
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