《核磁共振碳谱》ppt课件

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1、核磁共振碳谱6.1碳核磁共振谱简介6.213C的化学位移6.3偶合谱6.4碳核磁共振谱中的实验技术6.5碳核磁共振谱的解析及其应用在有机物中，有些官能团不含氢,例如C=O，C=C=C和N=C=O,官能团的信息不能从1HNMR谱中得到，只能从13CNMR谱中得到含氢主要内容6.1核磁共振碳谱的特点灵敏度低：为1H的1/6700，13C的天然丰度只占1.108%，所以含碳化合物的13CNMR信号很弱，需借助FT-NMR。但PFT-NMR扭曲了信号强度，不能用积分高度来计算碳的数目分辨能力高：谱线之间分得很开，容易识别化学位移范围大：0~300ppm，1HNMR谱的20~30倍自然丰度

2、低：不可能同时有两个13C出现在一个分子中，不必考虑13C与13C的偶合，只需考虑1H-13C偶合无法直接确定碳上连接的1H核数目掌握碳原子(特别是无H连接时)的信息，确定碳原子级数容易实现双共振实验准确测定驰豫时间T1，可作为化合物结构鉴定的波谱参数，帮助指认碳原子氢谱与碳谱6.213C的化学位移化学位移：1)TMS为参考标准，C=0ppm2)以各种溶剂的溶剂峰作为参数标准碳的类型化学位移(ppm)碳的类型化学位移(ppm)-C-I0~40C-65~85-C-Br25~65=C-100~150-C-Cl35~80C=O170~210-CH38~30C-O40~80-CH2-

3、15~55C6H6110~160-CH-20~60C-N30~6513C的化学位移：屏蔽常数=d+p+a+sd项反映由核周围局部电子引起的抗磁屏蔽的大小p项主要反映与p电子有关的顺磁屏蔽的大小，它与电子云密度、激发能量和键级等因素有关a表示相邻基团磁各项异性的影响s表示溶剂和介质的影响顺磁屏蔽抗磁屏蔽，Lamb公式：顺磁屏蔽，Karplus与Pople公式：(E)-1:平均电子激发能的倒数r-32p:2p电子和核距离立方倒数的平均值QAA:所考虑核的2p轨道电子的电子密度QAB:所考虑核与其相连的核的键之键级负号表示顺磁屏蔽，

4、p

5、越大，去屏蔽越强，其共

6、振位置越在低场13C谱化学位移的决定因素是顺磁屏蔽影响13C化学位移的因素13CNMR谱化学位移的分布范围为300~400ppm，因此对分子构型和构象的微小差异也很敏感一般情况下，对于宽带去偶的常规谱，几乎化合物的每个不同种类的碳均能分离开碳杂化轨道诱导效应空间效应超共轭效应重原子效应测定条件：溶解样品的溶剂、溶液的浓度、测定时的温度等碳杂化轨道杂化状态是影响C的重要因素，一般说C与该碳上的H次序基本上平行sp3CH3C=O在最低场150~220ppmspCCH在中间50~80pp

7、mOCH2COCH2CH3127~1344114611711141383636126-1423.2.2链状烷烃及其衍生物取代基的电负性电负性取代基、杂原子以及烷基都能使与其连接的碳的C信号向低场位移，位移的大小随取代基电负性的增大而增加，称诱导效应.Chemicalshifts(ppm)ofXCH2CH2CH31H13C-CH2-CH2-CH3-CH2-CH2-CH3Et1.31.30.9342214COOH2.31.71.0361814SH2.51.61.0272713NH22.61.50.9442711Ph2.61.60.9392515Br3.41.91.036

8、2613Cl3.51.81.0472612OH3.61.60.9642610NO24.42.11.0772111128.5a147.7b116.1a112.5b132.0c129.8d119.0c129.0d132.8取代基的电负性若苯氢被-NH或-OH取代后，这些基团的孤对电子离域到苯环的电子体系上，增加了邻位和对位碳上的电荷密度，屏蔽增加苯氢被拉电子基团-CN或-NO2取代后，苯环上电子离域到这些吸电子基团上，减少了邻对位碳的电荷密度，屏蔽减小取代基的电负性在不饱和羰基化合物和具有孤对电子的取代基系统中，这些基团使羰基碳正电荷分散，使其共振向高场位移-C

9、HO-COCH3–COOH–CONH2-COCl-COBrC=O201204177172170167C=O201.5192.4190.7取代基的电负性sp3carbonscanresonatecloseto‘sp2’regioniftheycarryanumberofelectronegativesubstituents(c)空间效应HH空间效应化学位移对分子的几何形状非常敏感，相隔几个键的碳，如果它们空间非常靠近，则互相发生强烈的影响，这种短程的非成键的相互作用叫空间效应