在有機合成中,核磁共振(NMR)氫譜(1H NMR)和碳譜(13C NMR)是至關重要的分析工具,用于確定化合物的結構和純度。然而,實驗中使用的氘代溶劑(如 CDCl?, DMSO-d?, CD?OD 等)通常含有少量未完全氘代的溶劑分子(例如 CDCl? 中含有少量 CHCl?),或者溶劑分子本身具有可與氘發生耦合的質子(如丙酮-d? 中的殘留 CH? 基團)。這些殘留質子或溶劑分子中的質子產生的信號稱為溶劑峰。 溶劑峰的一個關鍵特征就是它們的多重性(裂分模式),這主要由它們與氘原子(2H 或 D)的耦合引起。氘的自旋量子數 I = 1,遵循和質子類似的耦合規則(2nI + 1),但耦合常數通常較小(1J 或 2J)。 在同一種氘代溶劑中,13C譜和1H譜溶劑峰的多重性不同。值得注意的是,氫譜和碳譜溶劑峰的峰型也不同。 ![]() 1)氯仿(CDCl3) 氫譜呈現明顯單峰 δ7.26處常見的單峰是CDCl3中殘留的CHCl3所導致。其中1H峰沒有裂分是因為12C是非磁性核,Cl具有強的電四極矩弛豫,少量的13C又不足以使氫產生明顯的雙峰。 ![]() 碳譜呈現三重峰 CDCl3出一組以δ77.0為中心的三重峰。此三重峰與殘留的CHCl3無關,因為所有的質子已被寬帶去偶了。該峰被一個自旋量子數(I)為1的氘核裂分而來。用公式2nI+1得出2×1×1+1=3,強度比為1:1:1。 ![]() 2)二甲基亞砜(d6-DMSO) 氫譜呈現五重峰 δ2.50處的五重峰是殘留的HCD2-S(=O)CD3中D2對1H裂分所致。 質子峰被兩個自旋量子數(I)為1的氘核裂分。裂分數可由常用公式2nI+1求得,為2×2×1+1=5。-CD3基團對裂分沒有影響。 ![]() 碳譜呈現七重峰 這里δ39.7的七重峰同樣是被D核裂分而來。公式計算的結果為:2×3×1+1=7。該七重峰偶合常數是21Hz,強度比為1:3:6:7:6:3:1。 ![]() |
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