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含氟化合物是一类重要的化工原料,应用于表面活性剂、水处理剂、矿材表面处理剂、农药、医药、特种材料、功能涂料等行业。核磁共振氟谱(19F NMR)与核磁共振氢谱(1H NMR)检测方法相似,只要样品能进行1H NMR测试同样可以进行19F NMR测试。19F NMR测试同样具有迅速、准确、分辨率高、少干扰、对含氟化合物的选择具有唯一性等优点,能快速检测样品中是否存在含氟化合物,进而推测属于哪一类含氟化合物,有时甚至根据氟谱就可确定是何种含氟化合物。利用19F NMR测试结果作为实验的分析数据,所得的数据能够在“标尺”上找到对应的结果,则达到定性的效果。不难得出,建立19F NMR分析技术这把“标尺”需要以含氟化合物的核磁共振谱图集作为依据和指导。本论文通过实验测试和参考资料收集含氟化合物的核磁共振谱图,包括氟谱、氢谱和碳谱,建立成含氟化合物的核磁共振谱图集。通过系统地研究各类含氟化合物,分类总结氟谱图集化学位移与耦合常数的变化规律,建立19F NMR分析方法,充分利用含氟化合物核磁共振谱图集对企业送检的化学配方进行检测。本论文将含氟化合物分为无机类和有机类进行研究。一般情况下,阴离子相同的含氟无机盐19F NMR化学位移基本相同,与含氟无机盐中的阳离子无关。当氟原子与不同的中心原子配位形成不同含氟阴离子,则该类含氟阴离子19F NMR化学位移与中心原子的电负性有关。以氟离子的化学位移为界限,中心原子对氟原子的吸电子能力越强,氟谱化学位移越往低场移动,反之亦然。含氟有机物种类繁多,本论文将含氟有机物分为四类,分别为含CF基团的化合物,含CF2基团的化合物,含CF3基团的化合物和多氟取代化合物。总的来说,氟核附近取代基的种类和价数是影响I9F NMR化学位移的主要因素,即取代基的距离、电负性、数目和体积大小都会影响其化学位移。一般情况下,α位的取代基,比如卤素、醚、醇或羰基等电负性官能团,电负性越强、数目越多和体积越大,则去屏蔽能力越强;而β位取代基的电负性越强屏蔽能力越强,随着取代基体积增大或同一取代基数量增加,屏蔽能力减弱;γ位以上的取代基对氟核的影响较弱,往往可以忽略。19F NMR的耦合常数是指氟氟之间耦合JFF、氟碳之间耦合JFC和氟氢之间耦合JFH,耦合产生的共振峰的裂分都符合n+1规则。虽共振峰的耦合裂分增加了核磁谱图的复杂,不过有利于解析核磁谱图。比如,反映化合物的构型和构象,计算不同的构型和构象异构体比例等。氢氢耦合作用是通过成键传递,通过化学键数目越少,耦合作用就越强。而氟氢耦合作用既能通过成键传递也能通过空间传递,这就使得19F NMR的耦合常数的总结较为复杂,在论文中有较详细的分类总结解析。利用19F NMR技术检测剖析企业送检配方,将所得的谱图和数据与含氟化合物核磁共振谱图集对比,确定配方中的含氟成分,并结合其他分析技术来确定配方中的其他成分。含氟化合物核磁共振谱图集的建立对含氟化合物的研究具有很大的帮助,在实际应用中能节约大量的时间、人力、物力等资源,具有一定的可行性与实用性。