C13核磁共振谱试题.ppt

2-丁酮 13C NMR图谱 质子去耦 偏共振去耦 3.选择质子去偶 选择性质子去耦主要是用单一频率选择性地照射单个质子，主要用于波谱鉴定。 3.4 核磁共振碳谱的解析 解析步骤： 1）计算不饱和度； 2）宽带去偶谱，分子对称性的分析：若谱线数目少于元素组成式中碳原子的数目，说明分子有一定的对称性； 3）碳原子?值的分区 ； 4）偏共振去偶谱：确定与碳原子相连的H的数目； 5）推出结构单元，组合可能的结构式； 6）对推出的结构进行碳谱指认； 四、13C NMR谱图 CH3, q (quadruple)， CH2, t (triple)， CH, d (double)， C, s (single) CH3-CH2-CH2-CO-CH2-CH2-CH3 13C NMR谱图2 CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s C6H5-CH2-CO-CH3 13C NMR谱图3 CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s 20 30 40 50 60 q d q s t 例3.化合物C12H26，根据13C NMR谱图推断其结构。 13C NMR谱图4 CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s 3.8 31P、29Si和15N NMR的特点 在有机化合物中，常含有磷，硅，氮等元素，使用它们的核磁共振谱也能得到有用的结构信息。 3.8.1 31P NMR的特点 31P的同位素丰度为100％，I=1/2，γ=10.841(107·rad·T-1·s-1)。 31P的核磁测试灵敏度约为1H核的6.7％，是13C核的377倍。 31P NMR谱的观测比较容易，且谱带尖锐，谱图解析能得到许多有用的结构信息。许多有机化合物都含有磷。 在生命活性物质的研究中除使用1H NMR谱以外，也广泛使用31P NMR技术。31P吸收带化学位移和相对强度的变化常可反映出生命活性物质的变化过程。 磷酸酯类阴离子表面活性剂是一类重要产品，它们的结构也可用31P NMR测定。 常见含磷化合物的化学位移： 31P的化学位移范围为δ250～-460，通常以85％的磷酸作为化学位移参比(δ0.0)。一些典型化合物的化学位移范围列在表3-16中。 31P化学位移与O—P—O键角之间的关系：键角的增大导致31P的屏蔽效应；在双阴离子磷酸酯中，O—P—O键角每增大3°，化学位移向高场移动～4ppm，如图3-39所示。 对化合物(RO)3P=O来说，随着R基团体积的增大，使O—P—O键角增加，出现高场位移，如 其他外界因素，如溶剂效应也对化学位移有影响。在各种有机溶剂中，二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的溶剂化作用强，可导致31P 2～3ppm的低场位移。 无机盐的存在会影响磷酸酯的解离状态，也对δ31P有影响。图3-40示出两种无机盐，四甲基氯化铵和氯化钠对四种磷酸酯盐化学位移的影响。发现31P信号向高场或低场位移主要取决于阳离子的种类而与阴离子关系不大。加入季铵盐产生高场位移，加入NaCl产生低场位移 . 3.8.2 29Si NMR的特点 29Si核的自然丰度为4.70％，I=1/2，γ=-5.3188(107·rad·T-1·s-1)。在2.35特斯拉磁场中，共振频率为19.87MHz。测试灵敏度为1H核的3.69×10-4倍，13C 核的2.10倍。 29Si核的自旋-晶格弛豫时间T1较长 为防止磁饱和，需采用较小的脉冲角和足够长的脉冲延迟时间，这将明显地降低仪器的使用效率。可在样品溶液中加入顺磁试剂Cr(acac)3浓度约为10-2～10-3mol·L-1。，以减小各类29Si核的T1，在较短时间内得到良好信噪比的谱图。 3.8.3 15N NMR谱的特点 14N的天然丰度为99.64％，I=1。其四极矩具有高效弛豫机制，谱带可宽达1000Hz，无法区分化学环境差异较小的氮原子。 近年来，化学家把注意力转向15N NMR技术。15N的天然丰度为0.36％，I=1/2，γ=-2.712(107·rad·T-1·s-1)、在2.35特斯拉磁场中，共振频率为10.14MHz，观测灵敏度仅为13C核的O.0214。 对于天然丰度的含氮样品，需使用尽可能高的样品浓度，用10～30mm直径的样品管，以求在较短的时间里得到良好信噪比的谱图。如果能够制备15N富集的化合物，则可在较低的浓度下测 得良好信噪比的谱图。 常见含氮化合物的化学位移 15N