碳核共振波谱基础.ppt

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1、第五章碳核磁共振波谱5.1碳核磁共振波谱基础13CNuclearMagneticResonanceSpectroscopy;(13CNMR)2021/9/201.概述B014092(高斯）23500(高斯）60MHz（1H）15MHz（13C）100MHz（1H）25MHz（13C）B0EI=I=HsplittingCsplitting2021/9/200=B0射频场H1B02021/9/20B0yzxM90°脉冲射频yzxMM=宏观磁化强度矢量B0=磁场强度2021/9/20一个时间域函数f（t）也可以用频率域F（ω）表示，二者包含完全相同信息，只是描述形式不同而以

2、，它们之间的变换关系f（t）↔F（ω）称为傅里叶变换。2.脉冲傅里叶变换技术若射频（H1）以脉冲射频方式照射样品（脉冲宽度τ=10～50μs，周期T=1～5s）时，由该调制脉冲磁场的频谱可见，它相当于在ω1附近采用n台强度基本相等，频率相差2π/T的射频发动机（包括使所有核同时共振的频率）同时照射样品。2021/9/20在脉冲磁场H1的作用下共振核由低能态跃迁到高能态，当脉冲停止后在弛豫过程中将会记录到自由感应衰减（FID）信号。化学位移不同的核其FID信号不同，通过傅里叶变换技术将不同核的FID信号互相分离并变换为频率域函数，即可得到我们常见的NMR谱图。2021/9/203.1

3、3CNMR的特点适合含有长碳链或含碳原子化合物的分析,特别可以得到1H谱不能直接测得的羰基、腈基和季碳的信息.由于13C核的化学位移范围（δc=0～240ppm）远大于H核的化学位移范围（δH=0～15ppm），因此13C谱分辨率高.由于自然界中13C核的丰度太低，另外13C的旋磁比只有1H核的1/4,13CNMR的灵敏度比1HNMR要低得多.13CNMR由于邻近质子的偶合作用使谱峰变得非常复杂，必须采用标识技术(去偶技术)，实际上13CNMR谱图若不去偶就不能解析。2021/9/20由于13C与1H的偶合常数1JCH大，13C一1H的偶合裂分使13CNMR谱峰分散（强度降低）,常

4、常造成信号交叉重叠，影响谱图解析，因此13CNMR必须采用标识技术(去偶技术).为了标识谱图，可以采用很多去偶技术，如质子噪声去偶、偏共振去偶、选择质子去偶、门控去偶及反门控去偶等。1)宽带去偶(质子噪声去偶,PND)例如：B0=23500GH1=25MHzH2=100MHz±1000Hz4.13CNMR的标识技术2021/9/20H1H2分辨率高，每个碳原子对应一个峰;裂分峰合并后，强度增加;不能区分伯，仲，叔，季碳.宽带去偶的特点:2021/9/2005010015016879CDCl33254TMS2021/9/201)偏共振去偶(OFR)H1H2H2—比1H核共振频率小10

5、0-1000Hz偏共振去偶的特点:消除了远程偶合，保留了与13C相连1H核的偶合;1JC-H变小，裂分峰相互靠近形成峰簇;能够区分伯，仲，叔，季碳.2021/9/2005010015016879CDCl33254TMS2021/9/2029.4(1)31.8(2)54.8(3)69.5(4)209.7(5)PNDOFRCH2CH3OFRPNDCH2CH32021/9/20C1C3C5C4C6C2C1C1C3C5C4C6C2C1C3C5C4C6C2OFRPND2021/9/20内容选择：第一节核磁共振基本原理principleofnuclearmagneticresonance第二节

6、化学位移chemicalshift第三节自旋—自旋偶合和偶合常数spincouplingandcouplingconstant第四节氢核磁共振波谱的应用applicationof1Hnuclearmagneticresonance结束2021/9/20