核磁共振碳谱总结

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1、第4章核磁共振碳谱在C的同位素中，只有13C有自旋现象，存在核磁共振吸收，其自旋量子数1=1/2。13CNMR的原理与1HNMR—样。由于r、=r"4,且13C的天然丰度只有1.1%,因此13C核的测定灵敏度很低，大约是H核的1/6000,测定W难。加之H核的偶合干扰，使得13CNMR信号变得很复杂，难以测得有实川价值的图谱。知道二十世纪七十年代后期，质子去偶技术和傅里叶变换技术的发展和应用，冰使］3CNMR的测定变的简单易得。4.1核磁共振碳谱的特点1.灵敏度低由于h/4,JL13C的灭然丰度只冇1.1%,因此13C核的测定灵敏度很低，大约是H核的1/6000，测定闲难。2.分辨能力高

2、氢错的化学位移s值很少超过lOppm，而碳攒的5值以超过200ppm，最高川'达600ppm。这样，复杂和分子朵高达400的有机物分了结构的精细变化都可以从碳谱上分辨。同时13C&身的£）旋-tl旋裂分实际上不存在，虽然质子和碳核之间有偶合，似可以川质子去偶技术进行控制。3.能给出不连氢碳的吸收峰奋机化合物分子骨架主要由C原子构成，因而13CNMR能更全面地提供奋关分子赀架的信息。而'HNMR屮不能给出吸收信号的C=O、C=C、C=C、C^N以及季碳等基团，在13CXMR屮都可以直接给出特征吸收峰。,3cnmr可直接观测不带氢的含碳官能团，如羰葙、紂基等。4.不能用积分高度来计算碳的数y

3、13CNMR的常规I普是质子全去偶谱。对大多数碳，尤其是质子化碳，他们的信号强度都会由去偶的M时产生的NOE效应ffij大大增强。因此不到呢国家的碳原子的数FI不能通过常规共振谱的谱线强度来确定。5.弛豫吋间1可作为化合物结构鉴定的波谱参数在化合物中，处于不同环境的］3C核，他们的弛豫时间数值相差较大，可以达到2~3个数量级，通过T:可以致人结构归属，窥测体系的运动情况等。4.2核磁共振碳谱的测定方法4.2.1脉冲傅里叶变换法14核磁共振氯谱。4.2.2核磁共振碳谱中的几种去偶技术"C核的天然丰度很低，分子中相邻的两个C原子均为13c核的儿率极低，因此可忽略13c核之间的偶合。13C-

4、lH之间偶合常数很大，高达120〜320Hz，而I3C被偶合氢按n+1规律分裂为多重峰，使谱图不易解析,为提高灵敏度和简化谱图，须去掉'H对13C的偶合，方法有如下儿种。1.质子带宽去偶法又称噪声去偶，是最重要的去偶技术。在观察KiC的M吋，用一•覆盖所有质子共振频率的射频照射质了，消除全部氢核对13C的偶合，使每一个磁等价的13C核成为一个信号，13CNMR呈现一系列单峰,同吋由于NOE效应使13C峰大为增强，信噪比提高。1.偏共振去偶法使用偏离1H共振的中心频率0.5〜1000Hz的质子去偶频率，使与13C核直接相连的1H和I3C核之间还留K一些自旋偶合作用，减小，而2Jm,和3JC

5、CCH消失。因此，按n+l规律，CH3显示四重峰，CH2显示三重峰，CH显示二重峰，季碳显示单峰。川偏共振去偶法可以确定与碳原子相连的质子数目，从而可判断各碳的类型。2.门控去偶法又称交替脉冲去偶。接收到的信号既有偶合，又有NOE增强的信号，即既保留了峰的多重性，乂达到谱峰强度增加的目的。3.反转门控去偶法又称抑制NOE的门控去偶。可以得到碳数与信号强度基木上成正比的阁谱。4.选择质子去偶又叫单频质子去偶。其目的是为了使待指认的13c峰去偶，其它'不去偶，以便区别。首先记录该化合物的氢谱，然后选择去偶质了，川其丼振频率去照射，使其饱和，与其相连的13C不被偶合，成为单峰。使川此法依次对1

6、H核进行照射，即可使相应的13C核信号得到准确的归属。5.INEPT谱和DEPT谱INEH法：低灵敏度核的极化转移增强法DEPT法：不失真地极化转移增强法4.313C的化学位移4.3.1屏蔽常数与H核一样，C核的井振频率v与B

7、用。3.共轭效应共轭效应会引起电子云分布的变化，导致不同位置C的共振吸收峰发牛偏移。苯环上氢被具有孤对电子的基团(-NH2,-0H等)取代，发生p-Ji共扼，使邻、对位碳的电荷密度増加，屏蔽作用蹭强，导致邻、对位碳的化学位移较苯移向高场。同理，吸电了菽使邻、对位去屏蔽，则导致邻、对位碳信号移M低场。伊.不影响间位碳的化学位移。4.立体效应"C的化学位移对分了的立体构型十分敏感。对于范德平效应，当两个H原子靠近时，由于电子云的相互排斥