核磁共振研究饱和胺、醇的结构与化学位移随浓度变化规律

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教科书中一般认为N、O原子的电负性大于C原子的电负性,因此N、O原子上H原子的化学位移值应该大于C原子上H原子的化学位移值。但是在实际研究中,我们发现饱和胺、醇的活泼氢及-C上H的1HNMR的化学位移情况却与之相反。通过测试及计算研究,认为N、O原子的2p轨道与H原子的2p空轨道“肩并肩”地交盖,使得-NH2键和-OH键存在p→p π配位键,这样N、O原子上H原子的电子云密度则会上升,1HNMR化学位移减小。通过利用Gaussian09软件,在基组6-31G(d, p)下模拟分子,并用量子理论中的NBO方法分析饱和胺、醇的电子离域情况,证明了以上猜想。同时,在实验时发现饱和胺、醇的活泼氢化学位移随浓度变化呈现相反规律:饱和醇活泼氢化学位移随浓度增加而增大,饱和胺则相反。进一步利用Gaussian09软件计算了饱和胺、醇的化学位移值,结果显示在多分子相互作用的条件下,随着分子作用数目的增加(模拟氢键缔合随着浓度的增加而增加)化学位移值也呈现相反的变化规律。
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