第四章--核磁共振氫譜和碳譜

1、18:43:03,核磁共振（nuclear magnetic resonance NMR）是利用物質(zhì)分子或原子中核的磁性,當(dāng)它們處在特定的外磁場下能吸收一定能量的電磁波,記錄這種吸收現(xiàn)象所獲得的波譜,就是磁共振譜。由于這種吸收與核所處的環(huán)境有關(guān)，所以吸收的特征能反映分子結(jié)構(gòu)的信息，因此核磁共振波譜是研究分子結(jié)構(gòu)強有力的工具。本章重點介紹核磁共振的原理、儀器和應(yīng)用，主要是1H譜。由于核磁共振主要是利用物質(zhì)的磁性，所以本章首先介紹物質(zhì)的磁性。,18:43:03,18:43:03,自旋軸,稱為磁旋比，每種核都有特定值對于1H1 核，其值為2.67519108 T-1s-1 ;為自旋量子數(shù)。,第四章

2、核磁共振氫譜 4.1 核磁共振基本原理 4.1.1 原子核的磁矩 原子核是帶電粒子，通過對原子光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)研究，發(fā)現(xiàn)了核的自旋運動，若原子核存在自旋，就會產(chǎn)生核磁矩。,18:43:03,1、核自旋分類（用核自旋量子數(shù)來描述） (1) I=0的原子核: 16 O8； 12 C6； 32 S16 無自旋，沒有核磁矩，不產(chǎn)生共振吸收 (2) I=1或正整數(shù)的原子核: 2H1，14N7 原子的核電荷分布呈現(xiàn)一個橢圓體分布，電荷分布不均 勻，共振吸收復(fù)雜，研究應(yīng)用較少 (3) I=1/2: 1H1，13C6，19F9，31P15 I=3/2：11B5，35Cl17，79Br35， I=5/2：17O8，

3、127I,18:43:03,這類原子的核電荷分布呈現(xiàn)球體分布，核電荷分布 均勻,并象陀螺一樣自旋，有核磁矩產(chǎn)生，對應(yīng)的 核磁共振波譜圖簡單明了。自旋量子數(shù) I=1/2原子 核是核磁共振研究的主要內(nèi)容。例如1H核可看作核 電荷均勻分布的球體，核繞自旋軸轉(zhuǎn)動時，除了產(chǎn) 生核磁矩還會產(chǎn)生一感應(yīng)磁場，類似于一小磁體。,右手法則,自旋軸,18:43:03,2、原子核自旋能級分裂 （1）核磁矩的取向：當(dāng)核置于外磁場H0中時，相 對于外磁場，原子核到底有多少種取向？通常用m （磁量子數(shù)）表示,取值范圍為I，I-1，-I共 （2I+1）種取向。 核磁矩在外磁場空間的取向不 是任意的，是量子化的。這種現(xiàn)象稱為核

4、磁矩的空 間量子化。,18:43:03,18:43:03,（2）核磁矩在外加磁場（Z軸）上的分量z取決于角動量在該軸上的分量（Pz），且 Pz 的取值與m有關(guān)，只能取不連續(xù)的數(shù)值。 由z=Pz 知，,18:43:03,（3）核能級分裂：若無外磁場，由于核的無序排列，不同自旋方向的核不存在能級的差別。在外磁場作用下，核磁矩按一定方向排列，對1H核磁矩有兩種取向，即m=1/2,是順磁場,能量低；m=-1/2，逆磁場，能量高。從而產(chǎn)生了能級的分裂現(xiàn)象。每一種核磁矩取向所對應(yīng)的能級可通過下面公式求得。,18:43:03,由核能級分裂現(xiàn)象說明，高場強（外磁場強度大）的儀器比低場強儀器測得的核磁共振信號清

5、晰。,18:43:03,4.1.2 原子核的磁共振吸收 1、原子核的進動 當(dāng)帶正電荷的、且具有自旋量子數(shù)的核繞自旋軸旋轉(zhuǎn)時則會產(chǎn)生磁場，當(dāng)這個自旋核置于外磁場中時，該核的自旋磁場與外加磁場相互作用，使自旋軸與外磁場保持一夾角的回旋(搖頭旋轉(zhuǎn)），這種回旋稱為核的進動 。進動頻率o 與外加磁場關(guān)系可用 Larmor 方程表示：(角速度)=2o=HO,18:43:03,回旋軸,18:43:03,2、核磁共振吸收條件在外磁場中，原子核能級產(chǎn)生裂分，由低能級向高能級躍遷時，需要吸收能量。當(dāng)射頻振蕩線圈產(chǎn)生電磁波的能量（h）等于核能級差E就會有NMR（核自旋發(fā)生倒轉(zhuǎn)）。,18:43:03,共振條件,(1)

6、核有自旋(磁性核) (2)外磁場，能級裂分; (3)照射頻率與進動頻率相等 (4),18:43:03,（1）對同一種核 ,為定值, H0變則射頻頻率變。 1H：1.409 T 共振頻率為60MHz 2.3488T 共振頻率為100MHz （2）不同原子核, 不同產(chǎn)生共振條件不同,需要磁場強度H0和射頻頻率不同。 （3）固定H0，改變（掃頻），不同核在不同頻率處發(fā)生共振產(chǎn)生吸收。也可固定，改變H0（掃場）不同核在不同磁場強度處發(fā)生共振產(chǎn)生吸收。,18:43:03,例：計算在2.3488T磁場中，1H的共振頻率。,例：計算1H共振頻率為500MHz所需要的Ho。,4.1.3 原子核磁能級上粒子的分

7、布不同能級上分布核數(shù)目可由Boltzmann 定律計算：,18:43:03,磁場強度2.3488T；25C；1H的共振頻率與分配比,Ni、Nj分別為高能級（激發(fā)態(tài)）和低能級（基態(tài)）核的數(shù)目，兩能級上核數(shù)目相差1.610-5；核磁信號就是靠所多出的低能級核的凈吸收而產(chǎn)生的。,18:43:03,磁核在各能級上的玻爾茲曼分布是熱運態(tài)平衡。當(dāng)?shù)湍芗壍拇藕宋樟松漕l輻射后，被激發(fā)至高能級，同時給出共振吸收信號。但隨著實驗的進行，只占微弱多數(shù)的低能級磁核越來越少，最后高、低能級上的磁核數(shù)目相等（飽和），從低到高與從高到低能級的躍遷的數(shù)目相同（體系凈吸收為0，共振信號應(yīng)消失）。但是上述“飽和”情況并未發(fā)生！

8、說明必然存在著使低能級上的磁核保持微弱多數(shù)的內(nèi)在因素，這種內(nèi)在因素就是核的馳豫過程。,18:43:03,4.2 核磁共振儀 1、永久磁鐵：提供外磁場，要求穩(wěn)定性好，均勻，不均勻性小于六千萬分之一，掃場線圈。 2、射頻振蕩線圈：線圈垂直于外磁場，發(fā)射一定頻率的電磁輻射信號。主要發(fā)射60MHz或100MHz。 3、射頻信號接受線圈（檢測器）：當(dāng)氫核的進動頻率與輻射頻率相匹配時，發(fā)生能級躍遷，吸收能量，在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生毫伏級信號。,18:43:03,4、樣品管:外徑5mm玻璃管,測量過程中以每秒4060周旋轉(zhuǎn),保證樣品感受到的磁場強度均勻。,18:43:03,18:43:03,18:43:03,4.

9、3 化學(xué)位移 核磁共振提供了三類極其有用信息 化學(xué)位移、耦合常數(shù)、積分曲線。 4.3.1 電子屏蔽效應(yīng) 理想化的、裸露的氫核；滿足共振條件 = H0 /(2 ) 應(yīng)產(chǎn)生單一的吸收峰；實際上，氫核受周圍不斷運動著的電子影響。在外磁場作用下，運動的電子產(chǎn)生與外磁場方向相反的感應(yīng)磁場,電子環(huán)流的反方向,18:43:03,該感應(yīng)磁場會對原子核起到屏蔽作用，使氫核實際受到外磁場作用減小，表示為H=（1-）H0 ，其中為屏蔽常數(shù)。 越大屏蔽效應(yīng)越大，核實際受到外磁場強度越小，則 =/(2 )（1-）H0 屏蔽的存在，需更強的外磁場(相對于裸露的氫核)才能產(chǎn)生核磁共振信號。 4.3.2 化學(xué)位移 在有機化合

10、物中，各種氫核周圍電子云密度不同,18:43:03,（結(jié)構(gòu)不同位置或化學(xué)環(huán)境不同），共振吸收頻率也不同，引起共振吸收峰的位移（位置）也不同，即發(fā)生了化學(xué)位移。 化學(xué)位移: 由屏蔽效應(yīng)的存在，使不同化學(xué)環(huán)境氫核的核磁共振吸收位置(磁場強度或共振頻率)發(fā)生移動的現(xiàn)象?；瘜W(xué)位移通常用符號表示。 1、表示的是相對位移，由于沒有完全裸露氫核，就沒有絕對的化學(xué)位移，都是相對TMS的化學(xué)位移。,18:43:03,四甲基硅烷（內(nèi)標(biāo)）規(guī)定其TMS=0 2、為什么用TMS作為基準(zhǔn)? （1）12個氫處于完全相同化學(xué)環(huán)境，氫核只產(chǎn)生一個尖峰，易辨認(rèn)。 （2）氫核屏蔽強烈，信號在高場端出現(xiàn)，與其它化合物的氫核吸收峰不重

11、疊（不產(chǎn)生干擾）。 （3）化學(xué)惰性,易溶于有機溶劑,沸點低,易回收。, = （ 樣 - TMS) / TMS 106,四甲基硅烷(TMS),18:43:03,討論： 小，屏蔽強，共振需要的磁場強度大，在高場出現(xiàn)，圖的右側(cè)；大，屏蔽弱，共振需要的磁場強度小，在低場出現(xiàn)，圖的左側(cè)。,18:43:03,4.4 影響化學(xué)位移的因素 影響屏蔽常數(shù)（電子云密度）的因素均可影響化學(xué)位移，即影響NMR吸收峰的位置。 4.4.1 誘導(dǎo)效應(yīng)(Induction)：分子與高電負(fù)性基團相連，分子電子云密度下降(去屏蔽)，下降，產(chǎn)生共振所需磁場強度小，吸收峰向低場(左)移動，增大。 （氯甲烷）3.05 ；（甲烷）0.2

12、3,18:43:03,取代基有多個時，化學(xué)位移可用Shoolery（舒里）公式計算。 甲基、亞甲基、次亞甲基氫核的 =0.23+Ci Ci查表確定數(shù)值（課本表1） 利用此公式計算值和測量值通常小于0.6左右。 例：BrCH2CI =0.23+2.33+2.53=5.09（5.16） 例： =0.23+1.85+0.47=2.55（2.62）,CH2-CH3,18:43:03,4.4.2 共軛效應(yīng)(Conjugated)：使電子云密度平均化，可使吸收峰向高場或低場移動；減小或增大。 與 C2H4（ ）比較 左圖：氧孤對電子與C2H4雙鍵形成 p- 共軛，CH2上質(zhì)子電子云密度增加，移向高場。 右

13、圖：羰基雙鍵與 C2H4雙鍵-共軛，CH2上質(zhì)子電子云密度降低，移向低場。,供電子基,吸電子基,18:43:03,4.4.3 化學(xué)鍵的各向異性：當(dāng)分子中某些基團的電子云排布部呈球形對稱時，它對鄰近的氫核產(chǎn)生一個各向異性的磁場，從而使某些空間位置上的核受屏蔽，而另一些空間位置上的核去屏蔽。例如烯烴、炔烴和芳香烴化合物，分子中電子產(chǎn)生感應(yīng)磁場(次級磁場)，使分子所在空間出現(xiàn)屏蔽區(qū)(用“+”,表示感應(yīng)磁場與外磁場方向相反)和去屏蔽區(qū)(用“-”,表示感應(yīng)磁場與外磁場方向相反)，導(dǎo)致不同區(qū)域內(nèi)的質(zhì)子移向高場和低場。,18:43:03,18:43:03,（1）C2H4中電子云分布于 鍵所在平面上下方，感應(yīng)

14、磁場將空間分成屏蔽區(qū)(+)和去屏蔽區(qū)(-),由于質(zhì)子位于去屏蔽區(qū)，與C2H6（=0.85）相比移向低場(=5.28)。醛基質(zhì)子處于去屏蔽區(qū)，且受O電負(fù)性影響，故移向更低場（=7.27）。 （2）C2H2中三鍵電子云分布圍繞C-C鍵呈對稱圓筒狀分布，質(zhì)子處于屏蔽區(qū)，其共振信號位于高場(=1.8)。,18:43:03,（3）苯分子與C2H4情況相同，苯的質(zhì)子移向低場（=7.27）；對于其它苯系物，若質(zhì)子處于苯環(huán) 屏蔽區(qū)，則移向高場。 （4）單鍵電子產(chǎn)生的各向異性較小。,C,C,+,+,-,-,18:43:03,4.4.4 氫鍵效應(yīng)：形成氫鍵后由于1H核屏蔽作用減少，氫鍵屬于去屏蔽效應(yīng)，增大。,18

15、:43:03,4.4.5 各類質(zhì)子（1H）的化學(xué)位移及計算,1、飽和烴,-CH3: CH3=0.791.10ppm -CH2: CH2 =0.981.54ppm -CH: CH= CH3 +(0.5 0.6)ppm,H=3.24.0ppm H=2.23.2ppm H=1.8ppm H=2.1ppm H=23ppm,(CH3)(CH2)(CH),孤立甲基上氫核產(chǎn)生單峰,18:43:03,端烯質(zhì)子：H=4.85.0ppm 2、烯烴 內(nèi)烯質(zhì)子：H=5.15.7ppm 與烯基，芳基共軛：H=47ppm,3、芳烴質(zhì)子：H=6.58.0ppm 供電子基取代-OR，-NR2時：H=6.57.0ppm 吸電子

16、基取代-COCH3,-CN,-NO2時：H=7.28.0ppm,18:43:03,-COOH：H=1013ppm（寬峰） -OH： （醇）H=1.06.0ppm （酚）H=412ppm 4、活潑氫 -NH2：（脂肪）H=0.43.5ppm （芳香）H=2.94.8ppm （酰胺）H=9.010.2ppm寬 -CHO：H=910ppm,18:43:03,變化規(guī)律：芳烴烯氫炔氫烷氫；叔氫仲氫伯氫；羧基氫醛基氫酚基氫醇?xì)?18:43:03,4.5 自旋耦合與裂分每類氫核不總表現(xiàn)為單峰，有時多重峰。是什么原因造成的？比如碘乙烷,18:43:03,4.5.1 自旋裂分的產(chǎn)生 討論化學(xué)位移時，只考慮了氫核

17、周圍的電子環(huán)境，即氫核周圍電子云對核產(chǎn)生的屏蔽作用，忽略了同一分子中相鄰碳上不同氫核（磁不等價）之間相互作用。這種磁不等價氫核之間相互作用雖然很小，對化學(xué)位移沒有明顯的影響，但對氫核的譜峰形狀有重要影響，可使氫核譜線發(fā)生“分裂”（形成多重譜峰）。 1、自旋-自旋耦合：相鄰碳上氫核自旋產(chǎn)生的核磁矩之間相互干擾（作用）現(xiàn)象。,18:43:03,2、自旋-自旋分裂：由自旋耦合引起原有核譜線發(fā)生分裂的現(xiàn)象稱為分裂（裂分）。這種核與核之間的耦合是通過成鍵電子傳遞的，不是通過自由空間產(chǎn)生的。耦合是裂分的原因，裂分是耦合的結(jié)果。,18:43:03,例如碘乙烷中甲基和亞甲基核的裂分,18:43:03,18:4

18、3:03,3、耦合常數(shù)（J）：自旋耦合產(chǎn)生峰的裂分，簡單耦合時兩峰間的裂距稱為耦合常數(shù)。單位是Hz，J的大小表示耦合作用的強弱。其值與兩個氫核之間的鍵數(shù)有關(guān)，隨鍵數(shù)的增加而逐漸減小。(1)同碳(偕碳)耦合(2J):通過兩個鍵之間耦合(2)鄰碳耦合(3J):通過三個鍵之間耦合(主要偶合)(3)遠(yuǎn)程耦合:超過三個鍵以上耦合,較弱不考慮。,18:43:03,化學(xué)鍵數(shù)目對耦合常數(shù)的影響,2J: 10-15 Hz,3J: 6-8 Hz,J: 0 Hz,J: 1-3 Hz,J: 0-1 Hz,3J: 6-8 Hz,18:43:03,4.5.2 (n+1)規(guī)律（峰裂分?jǐn)?shù)，一級譜圖） 某基團碳上氫核與相鄰碳上

19、n個氫耦合時，該基團碳上的氫核將被裂分為n+1重峰，峰裂分?jǐn)?shù)與該基團本身氫核數(shù)無關(guān)。一級譜圖相鄰裂分峰之間距離相等。,18:43:03,1:1,1:3:3:1,1:1,1:2:1,18:43:03,4.5.3 核的等價性1、化學(xué)等價核 同一分子中化學(xué)位移相同的一組核稱為化學(xué)等價核?；瘜W(xué)等價核在分子中所處的化學(xué)環(huán)境相同，連接的原子或空間位置相同。,18:43:03,2、磁等價核 CH3I的甲基為單峰，但甲基中每個氫核都有兩種自旋狀態(tài)，因而互相耦合必然存在。耦合普遍存在，分裂不一定發(fā)生。什么情況下不發(fā)生分裂？ 分子中一組化學(xué)等價核與組外任何一個核的耦合常數(shù)都相同時，只表現(xiàn)出一種耦合常數(shù)，則這組核稱

20、為磁等價核。磁等價核不裂分。,18:43:03,二個H核化學(xué)等價，磁等價；二個F核化學(xué)等價，磁等價,甲基上的六個H核化學(xué)等價，磁等價，亞甲基上的兩個H核化學(xué)等價，磁等價,18:43:03,CH3-C-CH3 以上氫核是一組化學(xué)等價，也是磁等價的氫核；因此在NMR譜圖產(chǎn)生單一峰,兩組化學(xué)等價，也是磁等價的氫核；因此在NMR譜圖產(chǎn)生兩個單峰,O,CH2-COOCH3,CH2-COOCH3,CH3,18:43:03,兩核（或基團）磁等價條件 1)組內(nèi)核化學(xué)等價（化學(xué)位移相同） 2)對組外任一個核具有相同偶合常數(shù)（數(shù)值和鍵數(shù)） 3)在無組外核干擾時，組內(nèi)核雖偶合但不產(chǎn)生裂分, 磁等價的核，必然是化學(xué)等

21、價的核；但化學(xué)等價的核卻不一定是磁等價的核。,重要,18:43:03,4.6 核磁共振氫譜解析及應(yīng)用 4.6.1 核磁共振波譜提供信息 （1）吸收峰的組數(shù)，說明分子中化學(xué)環(huán)境不同的質(zhì)子有幾組。如碘乙烷中有兩組峰。即甲基質(zhì)子和亞甲基質(zhì)子。 （2）質(zhì)子吸收峰出現(xiàn)的位置( )，說明分子中的基團情況。 （3）峰的裂分?jǐn)?shù)說明相鄰碳原子上質(zhì)子數(shù)。,18:43:03,（4）偶合常數(shù)(J)說明確定化合物構(gòu)型。 （5）階梯式積分曲線的高度（峰面積用格數(shù)表示）說明各基團的氫核數(shù)目(相對)。 4.6.2 峰面積和氫核數(shù)目關(guān)系 峰面積與同類質(zhì)子數(shù)成正比，僅能確定各類質(zhì)子之間的相對比例。例某化合物分子式為C4H8O，核

22、磁共振譜上共有三組峰，化學(xué)位移分別為1.05、2.13、2.47；積分曲線高度分別為3、3、2格。試問各,18:43:03,組氫核數(shù)為多少？ 解：積分曲線總高度3328，因分子中有8個氫，每一格相當(dāng)于一個氫。故為1.05峰示有3個氫、 為2.13峰示有3個氫、 為2.47峰示有2個氫。,18:43:03,例 某化合物分子式為C4H7BrO2，核磁共振譜上共有四組峰，積分曲線高度分別為1.6、1.0、0.5、0.6格。試問各組氫核數(shù)為多少？ 解：積分曲線總高度1.61.00.5+0.63.7，因分子中有7個氫，故為1.6、1.0、0.5、0.6格峰分別示有(1.6/3.7)7=3個氫、 (1.0

23、/3.7)7=2個氫、 (0.5/3.7)7=1個氫、 (0.6/3.7)7=1個氫。,18:43:03,4.6.3 核磁共振波譜解析步驟 （1）由分子式求不飽合度 （2）由積分曲線高度求1H核相對數(shù)目，參考分子 式或孤立甲基峰，算出氫分布。 （3）解析各基團：先解析孤立甲基峰（它們?yōu)閱?峰）。 首先解析：,18:43:03,再解析： 最后解析：芳烴質(zhì)子和其它質(zhì)子 注意：活潑氫可對比與D2O交換前后光譜的改變；由化學(xué)位移，偶合常數(shù)和峰數(shù)目用一級譜解析；參考 IR，UV，MS和其它數(shù)據(jù)推斷解構(gòu)；得出結(jié)論，驗證解構(gòu)。 4.6.4 實例應(yīng)用 例1：丙酮,( 低場信號 ),18:43:03,6個質(zhì)子處

24、于完全相同的化學(xué)環(huán)境，單峰。直接與吸電子基團（或元素）相連,在高場出現(xiàn),18:43:03,例2：甲醇 質(zhì)子a與質(zhì)子b所處的化學(xué)環(huán)境不同，兩個單峰（沒有相鄰碳原子或相鄰碳上無質(zhì)子）。質(zhì)子b直接與吸電子元素相連，產(chǎn)生去屏蔽效應(yīng)，譜峰在低場（相對與質(zhì)子a ）出現(xiàn)。,18:43:03,例：3 某脂肪族化合物 C8H14O4結(jié)構(gòu)的確定,18:43:03,1、計算不飽和度 U=1+8+1/2(-14)=2 脂肪族化合物，兩個雙鍵 2、IR譜圖中18501650cm-1有一尖的強的吸收峰，說明分子結(jié)構(gòu)中可能含有C=O；波數(shù)小于3000cm-1, 且靠近3000cm-1又吸收，分子中無=C-H和C-H，兩者確

25、定分子中含有兩個C=O。 3、NMR譜圖中有三組峰，說明分子中存在三組化學(xué)不等價氫核；根據(jù)積分高度計算每組氫核的數(shù)目。,18:43:03,18:43:03,根據(jù)自旋裂分推測各組氫核間的關(guān)系 =1.3是三重峰且含有6個氫（該結(jié)構(gòu)中必須有兩 個磁等價甲基存在）；=4.1是四重峰且含有4個 氫（該結(jié)構(gòu)中必須有兩個磁等價亞甲基存在），兩組氫核相互偶合（直接相連）才可能形成峰的多重性，綜合上面分析說明分子結(jié)構(gòu)中可能存在2個磁等價的CH3CH2；2.5單峰4個氫（可能存在2個磁等價的-CH2-。,18:43:03,4、驗證確認(rèn) 單峰4個氫為2.5，四重峰4個氫為4.1，說明結(jié)構(gòu)A不合理，該化合物的結(jié)構(gòu)應(yīng)為

26、B。,18:43:03,4.7 核磁共振碳譜,4.7.1 引言,12C 98.9% 磁矩=0, 沒有NMR 13C 1.1% 有磁矩(I=1/2)， 有NMR 靈敏度很低, 僅是 1H 的 1/6700 計算機的問世及譜儀的不斷改進， 可得很好的碳譜,18:43:03,在有機物中，有些官能團不含氫 例如：-C=O，-C=C=C-，-N=C=O等 官能團的信息: 不能從 1H 譜中得到， 只能從 13C 譜中得到有關(guān)的結(jié)構(gòu)信息,C H 有機化合物的骨架元素,18:43:03,13C 譜 化學(xué)位移范圍大 300 ppm 1H 譜的 2030 倍 分辨率高 譜線之間分得很開，容易識別 13C 自然豐

27、度 1.1%， 不必考慮 13C 與 13C 之間的耦合， 只需考慮同 1H 的耦合。,18:43:03,碳譜中 1H 和 13C 1J1H-13C 是最重要的作用 J: 100 300 Hz范圍 s 電子的百分?jǐn)?shù)和 J 值 近似計算式 1J=5（s%）100 Hz,例如： CH4 （sp3 雜化 s%=25%） 1J=125Hz CH2=CH2 (sp2 雜化 s%=33%） 1J=157Hz C6H6 （sp2 雜化 s%=33%） 1J=159Hz HC CH （sp 雜化s%=50%） 1J=249Hz,18:43:03,4.7.2 13C NMR化學(xué)位移,化學(xué)位移 1) TMS為參考

28、標(biāo)準(zhǔn)，c=0 ppm 2) 以各種溶劑的溶劑峰作為參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),碳的類型 化學(xué)位移（ppm） C-I 040 C-Br 2565 C-Cl 3580 CH3 830 CH2 1555 CH 2060,18:43:03,碳的類型 化學(xué)位移 （ppm） C（炔） 6585 =C（烯） 100150 C=O 170210 C-O 4080 C6H6（苯） 110160 C-N 3065,18:43:03,sp3: =0100 ppm sp2: =100210 ppm 羰基碳: =170210 ppm,18:43:03,18:43:03,13C NMR 譜 不一定解析每一個峰 峰的個數(shù)分子的對稱性 特征共

29、振峰的信息可能結(jié)構(gòu),18:43:03,取代基對13C的值影響,i = 2.6+9.1n+9.4n2.5n i為i碳原子的化學(xué)位移 n，n 和 n 分別為 i 碳原子， 和 位所連碳原子的個數(shù),開鏈烷烴,18:43:03,C1 和 C5，C2 和 C4 是對稱的三個共振峰 CH3CH2CH2CH2CH3 1 2 3 4 5 1(C1和C5) = -2.6+9.1(1)+9.4(1)-2.5(1) =13.4ppm (實測13.7ppm) 2(C2和C4) = -2.6+9.1(2)+9.4(1)-2.5(1) =22.5ppm (實測22.6ppm) 3(C3) = -2.6+9.1(2)+9.4(2) =34.4ppm (實測34.5ppm),正戊烷,18:43:03,4.7.3 13C 譜中的耦合問題,每一種化學(xué)等價的碳原子只有一條譜線 由于有NOE作用使得譜線增強，信號更易得到 但由于NOE作用不同： 峰高不能定量反應(yīng)碳原子的數(shù)量 只能反映碳原子種類的個數(shù) （即有