11.4+13C核磁共振波譜

1、第十一章 核磁共振波譜法11.4.1 13C譜的特點 11.4.2 脈沖傅里葉變換技術11.4.3 13C譜標識技術11.4.4 13C 譜的化學位移11.4.5 13C 的應用第四節(jié) 13C核磁共振波譜Nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR 13C NMR2022/7/1111.4.1 13C譜的特點 PFT-NMR(1970年)，實用化技術。13C譜特點：（1）研究C骨架，結構信息豐富；（2）化學位移范圍大；0250；（3）13C-13C偶合的概率很小，13C天然豐度1.1%；（4）可直接獲得C=O、CN、季碳原子等信息；（5） 13C-H

2、偶合可消除，譜圖簡化；（6）信號強度與碳原子數(shù)不存在嚴格線性關系。核磁矩：1H=2.79 270； 13C=0.70 216；磁旋比為質(zhì)子的1/4；相對靈敏度為質(zhì)子的1/5 600；H0EI=I=H splittingC splitting2022/7/1111.4.2 脈沖傅里葉變換技術（1）將含某一頻率范圍的脈沖快速（1s）作用于試樣；（2）樣品所有13C同時共振，產(chǎn)生信號，t2達到最大。照射中斷后， 13C邊弛豫邊發(fā)射信號，自由感應衰減信號（FID）。2022/7/11（3）一個脈沖包含了所有信息（干涉圖），記錄一次FID僅需約1 s，多脈沖，多次累加。（4）干涉圖正常圖，傅里葉變換，即

3、將時域函數(shù)轉變?yōu)轭l域函數(shù)。轉換時間1 s。2022/7/11傅里葉變換2022/7/11PFT-NMR2022/7/1111.4.3 13C 譜標識技術13C-13C偶合的概率很小(13C豐度1.1%)，13C- 1H偶合，偶合常數(shù)1JCH：100250 Hz，峰裂分，譜圖復雜。(1) 質(zhì)子噪聲去偶或寬帶去偶寬頻帶照射，使1H飽和；去偶使峰合并，強度增加。(2)質(zhì)子偏共振去偶弛豫： 13C的弛豫比1H慢，達數(shù)分鐘；PFT-NMR可測定，提供空間位阻、各向異性、分子大小、形狀等信息。(3)選擇去偶選擇某一個1H核的頻率作為第二射頻場，與該1H核偶合的13C，的1JCH0，為單峰，而其他裂分峰變?yōu)?/p>

4、峰簇。2022/7/112022/7/11偏共振去偶（OFR）和寬帶去偶（PND）2022/7/11鄰溴苯胺的偏共振去偶(OFR)和寬帶去偶(PND) 13C譜圖 2022/7/1111.4.4 13C 譜的化學位移 化學位移范圍：0250。核對周圍化學環(huán)境敏感，重疊少。氫譜與碳譜有較多共同點。碳譜化學位移規(guī)律：(1) 高場低場 碳譜：飽和烴碳、炔烴碳、烯烴碳、羧基碳原子。 氫譜：飽和烴氫、炔氫、烯氫、醛基氫。(2) 與電負性基團相連，化學位移向低場移動2022/7/11化學位移規(guī)律：烷烴取代烷烴:碳數(shù) n 4 端甲基， C=1314C CH CH2 CH3鄰碳上取代基增多，C 越大。H3CC

5、H2CH2CH2CH334.722.813.92022/7/11化學位移規(guī)律：烯烴C=100150（成對出現(xiàn)）端碳 =CH2 110；鄰碳上取代基增多C越大：CCH2CCH2CH3CH 3CH3H3CCCH2CHCH3CH3CH3CH3H3C25.430.452.224.729.953.5143.7114.42022/7/11化學位移規(guī)律：炔烴C=6590特殊情況：氧原子的影響，兩個C的化學位移差別很大！2022/7/11化學位移表 12022/7/11化學位移表 22022/7/11氫譜與碳譜化學位移對比2022/7/11碳譜與氫譜的對比譜圖去偶作用對比2022/7/11碳譜與氫譜的對比2022/7/11譜圖去偶作用對比2022/7/11譜圖去偶作用對比2022/7/11 11.4.5 13C 譜的應用例1 化合物C5H10O2 u = 12022/7/112022/7/11例2 化合物 C8H8O2u = 52022/7/112022/7/11例3 化合物 C7H14Ou = 12022/7/112022/7/11 13C NMR譜2030405060qdqst例4 化合物C12H26，根據(jù)13C NMR譜圖推斷其結構。2022/7/11 13C NMR譜