核磁共振碳谱案例.ppt

12C不是磁性核（自旋量子数I为零），但是13C核和1H核一样，其自旋量子数为1/2。 1) 13C的天然丰度低，仅为12C的1.1%，它的灵敏度只有1H的1.6%； 2) 13C的磁旋比γ小，13C的整个灵敏度仅是1H的1/5700左右： 19F - 13C偶合常数 31P - 13C偶合常数 2H - 13C偶合常数 1H Chemical Shifts of Common Structures 13C Chemical Shifts of Common Structures 13C-NMR的化学位移 我们通常所做的碳谱是氢去偶谱，除含氟和磷的结构外，其余的结构的碳在谱图上表现单峰形式。碳谱的谱宽通常在0～220 ppm。 各种常见的13C核的化学位移如下： 13C NMR Chemical shifts inductive effect of substituents on Alkanes 13C NMR Chemical shifts inductive effect of substituents on Alkanes and Cycloalkanes 13C NMR Chemical shifts g gauche interaction on Cycloalkanes 烯烃上取代基的影响 烯烃取代基的共轭效应 烯烃和环烯烃上取代基的诱导效应 炔烃上取代基的影响 苯环上取代基的诱导和共轭效应 苯环上取代基的共轭效应 羰基化合物13C NMR谱的化学位移 醇和醚13C NMR谱的化学位移 腈类13C NMR谱的化学位移 13C-NMR的谱图 采取不同的去偶技术，可得到不同的13C-NMR图谱。 常见的有宽带去偶谱、偏共振去偶谱、DEPT谱等。 下图是2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇的13C 的宽带去偶谱： DEPT 谱( Distortionless Enhancement by Polarizatin Transfer) 区分 CH3, CH2 和 CH  苯环及取代苯环 1. ? 的范围及影响因素 1） 苯：128.5ppm，取代苯环：100 ~ 160ppm；被取代碳原子?值有明显变化，邻、对位碳原子?值有较大变化，间位碳原子?值几乎不变化； 2） 一般，取代基电负性越强，被取代碳原子?值越大； 3）取代基烷基分枝多，被取代碳原子?值增加较多； 4）重原子效应：被碘、溴取代的碳原子?值向高场位移； 5）共振效应：第二类取代基使邻、对位碳原子?值向高场位移，第三类取代基则使邻、对位碳原子?值向低场位移； 6）电场效应：例：硝基取代的邻位碳原子?值移向高场。 2. 取代苯环?C的近似计算 2 q = 0 q = 28 q = 50 o o o 苯环碳谱出峰数目： 无对称性： 6个峰 单取代： 4个峰 对位取代： 4个峰 邻位相同取代基： 3个峰 间位三相同取代基： 2个峰 羰基碳原子的共振位置在最低场。 羰基化合物 原因：1）羰基 n ? ?*， ?E 小，共振位置在低场 2）共振效应：羰基碳原子缺电子，r-3变大， |?p|增大。 羰基与具有孤对电子的杂原子或不饱和基团相连，羰基碳原子的电子短缺得以缓和，共振移向高场方向。 氢键及介质的影响 1）由于氢键的形成，羰基碳原子更缺少电子，共振移向低场。 2）介质的影响 C8H19N C11H14O2 DEPT 谱 DEPT谱分为:DEPT135、DEPT90、DEPT45 DEPT135: CH、CH3为正吸收信号,CH2为负吸收信号，季C消失。 DEPT90:仅有CH信号，且为正吸收。 DEPT45:除季C外，所有碳核都有正吸收信号. 通过做DEPT谱可以帮助你准确的解析碳谱,归属好每一个碳所对应的位移值。请看下面的例子： 45o 135o 13C NMR CH CH2 CH3 2 4 7 1 5 3 6 8 9 4 1 2 7 4 2 7 9 * 13C NMR 谱 DEPT 谱 当B0相同时， 3) 早期，13C谱只能采用多次连续扫描迭加法，这需要大量的样品和过长的时间，很大的阻碍了13C NMR图谱的获取。 但是，从20世纪70年代开始，由于傅立叶变换仪器的使用，可同时激发所有的13C核而使得13C NMR波谱法迅速应用。 所以： 13C NMR谱 13C NMR 较之1H NMR的一些主要区别 在常用的CPD（连续序列组合脉冲）或宽带去偶的13C谱中，峰型呈单峰，除非分子中含有其他磁性核，如2H