4NMR碳譜圖譜解析及新技術

人的差異在于業(yè)余時間4NMR碳譜圖譜解析及新技術本科4NMR碳譜圖譜解析及新技術本科人的差異在于業(yè)余時間4NMR碳譜圖譜解析及新技術本科2.1碳核磁共振譜簡介2.213C的化學位移2.3偶合譜2.4碳核磁共振譜中的實驗技術2.5碳核磁共振譜的解析及其應用在有機物中，有些官能團不含氫,例如C=O，C=C=C和N=C=O,官能團的信息不能從1HNMR譜中得到，只能從13CNMR譜中得到13C-NMR主要內(nèi)容2.1核磁共振碳譜的特點靈敏度低：為1H的1/6700，13C的天然豐度只占1.108%，所以含碳化合物的13CNMR信號很弱，需借助FT-NMR。但PFT-NMR扭曲了信號強度，不能用積分高度來計算碳的數(shù)目分辨能力高：譜線之間分得很開，容易識別化學位移范圍大：0~300ppm，1HNMR譜的20~30倍自然豐度低：不可能同時有兩個13C出現(xiàn)在一個分子中，不必考慮13C與13C的偶合，只需考慮1H-13C偶合掌握碳原子(特別是無H連接時)的信息，確定碳原子級數(shù)容易實現(xiàn)雙共振實驗準確測定馳豫時間T1，可作為化合物特構鑒定的波譜參數(shù)，幫助指認碳原子語文學習是學習中的“老大難”，作文寫作又是語文學習中的難中之難。而寫作能力的高低，對于學生一生的發(fā)展起著至關重要的作用。教學中，很多農(nóng)村作文課上老師沒譜，學生頭痛；花費的時間多，效率差；學生對作文是愛恨交織，心中有千言萬語，下筆卻只言片語。一、農(nóng)村初中生作文存在的問題1、首先，學生普遍存在畏懼作文，稍有點審題難度的作文就感覺無事可寫，無從著手的情況。比如今年宜賓市初二語文學年檢測題作文內(nèi)容是“有人說，圓規(guī)之所以能畫圓，是源于腳在走，心不變。你以為呢？請圍繞材料范圍自選角度作文，題目自擬，立意自定，文體自選，不少于600字?！焙芏噢r(nóng)村學生感到無從下筆，無法理解題意，找不準作文的著眼點。2、缺乏生活體驗和素材積累――內(nèi)容枯燥乏味。農(nóng)村學生接觸外界極少，學校圖書館藏書量少或有都不開放，家長因經(jīng)濟困難，很難有余錢給學生買書.他們沒有足夠的生活體驗，寫作文時只能苦思冥想，胡拼亂湊，草草了事。學生雖然有寫好作文的愿望，但是他們的生活圈子太小，活動空間有限，生活內(nèi)容相對單調。學生沒有了作文的源泉，即便是掌握了所謂的寫作技巧，那也只是“無米之炊”。3、語言的表達上更是問題多多.（1）語言貧乏、平淡，錯別字、語病較多，標點錯誤。很多學生不會正確使用標點符號，不了解各種符號的用法，或一逗到底，或想什么時候加標點符號就什么時候加，想加什么標點就加什么標點，不管句式、語調及句子是否完整。（2）詳略不當，層次不清；結構殘缺，頭尾不全，缺少主旨。農(nóng)村初中生漢語言知識貧乏，會話表達能力低下，造成了學生應當詳寫的不詳寫，應當略寫的不略寫；層次不清所有文章一律三段，或一段到底；缺少主旨，是因為學生在完成作文時是為了完成老師的任務而完成，不明白一篇文章“為何而寫？寫什么？什么寫？”等。4、作文的書寫極差，大部分農(nóng)村初中學生沒有規(guī)范書寫的習慣，作文書寫亂添、亂花、亂改的情況比較突出，很難形成美感。二、提高農(nóng)村初中學生作文水平的有效對策.1、拓展學生的閱讀視野，熟記常背，積累學生的寫作素材?！笆熳x唐詩三百首，不會作詩也會吟”，古今中外，善于寫作的人，沒有一個不是肚子裝著幾百篇好文章的。作為農(nóng)村初中生，要寫出好的作文，更要下苦功夫讀書背書。只有具備了豐富詞語、詞匯，借鑒別人文章是如何謀篇布局，寫景狀物，才能寫出生動完美的文章。不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江河。要注意積累，特別是要注意具有豐富語感的句子，如描寫性的句子，如：《背影》中的“在晶瑩淚光中，我又看見他那青布棉袍，黑布馬褂的背影……”，古詩文中的名句，如：《錢塘湖春行》中的“幾外早鶯爭暖樹，誰家新燕啄春泥”；劉禹錫的“沉舟側畔千帆過，病樹前頭活水來”；李白的“長風破浪會有時，直掛云帆濟滄?！?；朱熹的“問渠哪得清如許，為有源頭活水來”；文天祥的“人生自古誰無死，留取丹心照汗青”等等。含有哲理性的句子，起到增添文章色彩，點明深化文章主旨的作用，并且還能拓展學生思維。如：魯迅《故鄉(xiāng)》中的“希望本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也就變成了路?！?、明確優(yōu)秀作文標準，用優(yōu)秀范文熏陶學生怎樣評定一篇作文是否優(yōu)秀？第一內(nèi)容上立意要新穎深刻，中心要突出，內(nèi)容要充實，感情要真摯。第二語言上要做到：行文流暢，語言準確生動表達，要運用了一些修辭手法；結構要嚴謹，層次清楚，注意照應，詳略得當；第三是書寫要做到字體工整，書寫規(guī)范，卷面整潔。這些標準，老師應該明確告訴學生，作為學生，應該要了解，并在每次作文中不斷努力去達到這些標準。我在教學中的做法是：每次作文教學時精心篩選范文供學生賞讀，將閱讀與作文教學緊密結合在一起。充分發(fā)揮范文的作用，激發(fā)寫作靈感。比如2005年楊州市中考語文作文《語文從我身邊輕輕走過》就有幾篇結構精巧，詩意盎然、激情飛揚的美是文，值得讓學生學習。3、挖掘語文教材及課外的范文，引導學生練習仿寫。在作文教學訓練的實踐中，可以采取“模仿”的形式?？梢允瞧瑪嗟姆聦?，也可以是句子的仿寫，還可以是整個文章的仿寫。仿寫是一種綜合體現(xiàn)語言運用要求的語言訓練形式。教師精選出一些結構整齊完整并且語言優(yōu)美有文采的優(yōu)秀作文，或者是開頭結尾非常好的作文，進行仿寫?；蛘叻陆Y構、或者仿開頭結尾、或者仿精彩片段，加上自己的經(jīng)歷和文化底蘊，修改加工，最后成文。以期達到模仿的目的。比如教《背影》后可以讓學生進行仿寫，寫自己的母親、父親、或祖父、祖母及至自己熟識的人都可以。4、教師適時地寫下水文，每學期至少寫五次下水文，與學生同寫、同批、同改，更能激發(fā)學生的寫作熱情。教師和學生一起，當堂完成一篇下水文，并在學生面前大聲朗讀，讓學生集體批改，這樣極大地激發(fā)學生的興趣，作文課上得生動而有實效。5、激發(fā)興趣，降低要求，克服畏難情緒，培養(yǎng)學生勤練筆的習慣.第一，舉行班級、年級、全校的作文競賽，開展課前五分鐘的口頭作文，講故事，新聞發(fā)布等，讓學生有機會參與，事后再把這些活動的場面和過程寫出來。其次用收獲感來激發(fā)學生的作文興趣。在教學的過程中，可以經(jīng)常利用板報、學習園地，習作欣賞課等等，讓每一位同學的作文至少有一兩句話能刊載或能宣讀，每次作文評點中力求多肯定他們作文中的亮點，對于不足之處盡量少批評，激發(fā)學生的成就感。此外，勤練筆可采用由少寫到多寫的形式，由不限制寫作內(nèi)容，只要求學生寫，學生喜歡寫什么就寫什么，到要求學生每周至少寫一次作文，寫學生聽到、見到、心里想到的?？傊灰械姆攀?，農(nóng)村初中學生的作文還是應當有所提高的。體育在任何階段都是非常重要的一門學科，它強調師生互動，屬于開放性教學，教師只有充分發(fā)揮體育骨干的作用才能有效提升學生的積極性和主動性，為體育課堂注入新的活力。選擇并任用正確的體育骨干，并給予適當培訓，能夠對其他同學起到良好的表率作用，從而有效提高教學效率，改善教學質量。文章分析了初中體育課堂教學中骨干的作用，探討了培養(yǎng)骨干的方法。一、課堂教學中體育骨干的作用1.組織作用課堂教學過程中，許多動作在練習時都需要對學生進行分組，教師難以同時觀察若干小組的活動情況并及時指正錯誤，而體育骨干能夠有效解決這種問題。教師可指導體育骨干分別組織不同小組進行練習，維持課堂秩序，為學生示范動作，講解細節(jié)問題，充分照顧到每個小組、每個學生，使其真正掌握體育技能，而不是一知半解。除了協(xié)助教師組織課堂活動之外，體育骨干還可以在課外時間督促學生參加輔導，幫助教師整理場地和管理器材。2.帶頭作用在課堂教學過程中，體育骨干可以起到激勵作用，對于一些難度較大的動作，許多學生會產(chǎn)生擔心、恐懼等心理，可能不敢或者不愿意練習；此時，體育骨干勇敢地完成指定動作，有助于消除其他同學的心理障礙，克服恐懼心理，使其增強信心，主動參與練習。另外，體育骨干還能發(fā)揮表率作用，一些身體練習因為運動量較大，部分學生不愿練習，表現(xiàn)出抗拒情緒；此時，如果骨干能示范動作，那么其他學生也會因自尊心驅使而參與練習，不愿落后于人，從而改善練習效果。3.小教師作用在體育教學中，教師很難做到一對一指導學生，所以組織學生互教互學是非常重要的。在這類活動中，小教師需要幫助和指導學生練習，自身應當具備較好的技術，最好的人選就是體育骨干。在練習過程中，體育骨干可以及時指正學生的技術問題，使其技術水平提高，信心也隨之增強。例如，在排球教學中，兩個差生難以進行傳墊球練習，無法真正掌握技術，如果指定體育骨干作為差生的陪練并給予技術指導，可以顯著提高練習效果，在此過程中，體育骨干也能不斷提升自身的技術水平。在課堂中，體育骨干可引導學生互幫互助，加強師生之間、學生之間的交流，創(chuàng)造良好的課堂氛圍。二、初中體育課堂教學中培養(yǎng)學生骨干的方法1.選擇能力強的學生作為培養(yǎng)對象選擇培養(yǎng)對象是培養(yǎng)體育骨干的前提和基礎，教師應以教學訓練的需要為依據(jù)，選擇指導型、組織型的學生進行培養(yǎng)。指導型學生能夠幫助教師指導差生，承擔了教師助手的責任。所以，這類學生本身需要具備良好的體育基礎，身體素質好，接受能力強，可以迅速掌握技術。例如，分組練習體操的墊上技巧時，教師可以選擇有較強接受能力，且基本掌握技術的學生作為小教師，在指導其他同學時還能給予幫助和保護，進而提高教學質量。組織型學生通常是學生干部，他們嚴格要求自己，集體觀念強，在學生中威信較高，號召力強，能夠組織和管理其他同學。這類學生在教學中熱情高漲，積極主動，雖然體育基礎一般，但是可以很好地組織學生。例如，在投擲實心球的教學中，為了更好地監(jiān)督每一位學生，教師可要求體育骨干管理學生，在統(tǒng)一指揮，下達投球和撿球的指令，在確保練習強度與密度的同時，能夠減少教學事故，使課堂教學的安全性提高，改善教學效果。2.培養(yǎng)體育骨干的組織能力，提高實踐水平確定體育骨干的人選后，首先需要將其心理障礙消除，給予適當?shù)募?，使其認識到這是教師提供的鍛煉機會，并全身心投入到這項工作中。接著，教師需要對體育骨干進行多方面培訓，不僅應增強其責任感，督促其在體育課堂教學過程中嚴格要求自己，還需要向其傳達集體主義觀念，確保在指導、組織學生練習時，體育骨干能夠以集體為先，配合教師，確保教學工作順利開展。比如，向骨干學生講解鏡面示范的要領，即示范者需要面向其他同學，并與他們保持相同的動作方向，但是這與示范者平時所練習的動作是相反的，開始可能難以適應。當通過鏡面示范領導學生做廣播體操后，體育骨干可以看到其他同學整齊有序地做操，同時也看到了自己付出的成果，這無疑是一種莫大的鼓勵。3.培訓體育骨干的專業(yè)技術，創(chuàng)造外部環(huán)境首先，教師應當提高體育骨干的專業(yè)術語運用能力和技術水平。體育骨干能夠有效發(fā)揮指導作用的重要前提就是自身掌握足夠的體育知識和技術，因此，教師必須嚴格要求體育骨干，督促其不斷進步。與此同時，教師還需要將一些專業(yè)術語告知體育骨干，幫助其熟練掌握，將其運用專業(yè)術語的能力提升，從而更加科學、有效地指導其他同學。許多技術動作的難點與重點是包含于專業(yè)術語之中的，能夠提示并指導學生練習相應的技術，例如球的旋轉、拋物線、瞄準點等都是投籃教學中的術語，代表一些典型的動作或部位。類似的教學術語還有單雙杠中的動作名稱，跨欄跑中的攻欄腿、擺動推，跳遠、跳高中的起跳制動等。體育骨干只有理解這些專業(yè)術語，才能將其正確運用于教學之中，發(fā)揮特有的指導作用。為了保證體育骨干可以充分發(fā)揮自身作用，教師應幫助其樹立威信，營造良好的外部環(huán)境，強調骨干的重要性，使學生承認骨干的地位，從而發(fā)揮骨干作用。綜上所述，骨干作用在初中體育教學中是非常重要的，教師對骨干學生進行體育知識、組織能力、技能水平等多方面的培訓，增強其責任感，使其認識到自身在體育課堂中的作用，協(xié)助教師開展教學工作，調動學生的積極性，確保教師順利進行教學工作，充分發(fā)揮組織作用、帶頭作用以及小教師作用，協(xié)調師生間的關系，營造輕松活躍的課堂氛圍，改善教學質量。2.1碳核磁共振譜簡介2.213C的化學位移2.3偶合譜2.4碳核磁共振譜中的實驗技術2.5碳核磁共振譜的解析及其應用在有機物中，有些官能團不含氫,例如C=O，C=C=C和N=C=O,官能團的信息不能從1HNMR譜中得到，只能從13CNMR譜中得到13C-NMR主要內(nèi)容2.1核磁共振碳譜的特點靈敏度低：為1H的1/6700，13C的天然豐度只占1.108%，所以含碳化合物的13CNMR信號很弱，需借助FT-NMR。但PFT-NMR扭曲了信號強度，不能用積分高度來計算碳的數(shù)目分辨能力高：譜線之間分得很開，容易識別

化學位移范圍大：0~300ppm，1HNMR譜的20~30倍自然豐度低：不可能同時有兩個13C出現(xiàn)在一個分子中，不必考慮13C與13C的偶合，只需考慮1H-13C偶合

掌握碳原子(特別是無H連接時)的信息，確定碳原子級數(shù)容易實現(xiàn)雙共振實驗

準確測定馳豫時間T1，可作為化合物特構鑒定的波譜參數(shù)，幫助指認碳原子氫譜與碳譜對比2.3影響13C化學位移

絕大多數(shù)有機化合物的13C化學位移都落在去屏蔽的羰基和屏蔽的甲基之間，這個區(qū)間的化學位移范圍達200。(影響類似于H譜，定標TMS相同)1.雜環(huán)狀態(tài)2.誘導效應3.立體效應4.中介效應5.介質效應為了提高13C信號強度，常采用下述方法：

（a）提高儀器靈敏度。（b）提高儀器外加磁場強度和射頻場功率。但是射頻場過大容易發(fā)生飽和。這兩條都受到限制。（c）增大樣品濃度，以增大樣品中核的數(shù)目。（d）采用雙共振技術，利用NOE效應增強信號強度。（e）多次掃描累加，這是最常用的有效方法。在多次累加時，信號S正比于掃描次數(shù)，而噪音N反比于掃描次數(shù)，所以S/N（信噪比，即信號強度)正比于。若掃描累加100次，S/N增大10倍。2.3偶合譜核之間的自旋偶合作用是通過成鍵電子自旋相互作用造成的，只考慮13C-1H偶合，不考慮13C-13C偶合1J(1H-13C)是最重要的作用，一般在120~320Hz，與雜化軌道s成份有關經(jīng)驗證明，1JCH≈5(s%)(Hz)，s成分增大，1JCH增大CH4（sp3雜化s%=25%）1J=125HzCH2=CH2(sp2雜化s%=33%）1J=157HzC6H6（sp2雜化s%=33%）1J=159HzHCCH（sp雜化s%=50%）1J=249HzCHn體系的峰數(shù)及強度比在只考慮1JCH偶合時，各個碳在偶合譜中的峰數(shù)和相對強度如下表：體系峰數(shù)峰數(shù)代號多重峰相對強度季碳1s1

-CH2d1:1-CH2-3t1:2:1-CH34q1:3:3:12.４碳核磁共振譜中的實驗技術脈沖傅立葉變換法核磁雙共振DEPT：無畸變極化轉移增強法質子寬帶去偶法(ProtonBroadBandDecoupling)偏共振去偶法(Off-ResonanceDecoupling)─現(xiàn)已基本上被DEPT所替代選擇性去偶法(SelectedDecoupling)門控去偶法(GatedDecoupling)雙共振雙共振(去偶法)又分為同核雙共振(如1H-1H)和異核雙共振(如13C-13C)通常采用符號A{X}表示，A表示被觀察的核，X表示被另一射頻照射干擾的核因為在天然豐度的化合物中，可以不考慮13C-13C偶合，故雙共振都是異核雙共振,質子去偶的雙共振表示為13C{1H}常用去偶法寬帶去偶偏共振去偶選擇性去偶未去偶(CH2)(CH3)(CH)(CH2)(CH3)(CH)(C)1H13C13C的測定方法1、13C譜不去偶，直接測試符合n+1規(guī)則，CH3qCH2tCHdCs2、質子寬帶去偶13C{1H}：13C為觀察核，1H為去偶核3、偏共振去偶質子寬帶去偶質子寬帶去偶是在掃描時，同時用一個強的去偶射頻在可使全部質子共振的頻率區(qū)進行照射，使得1H對13C的偶合全部去掉。特點：1、每種碳原子都出一個單峰2、沒有對稱因素，每個碳原子都出一個單峰，互不重疊3、去偶時的NOE效應使譜線強度增加1－2倍質子寬帶去偶完全圖譜測試中心給出的圖譜質子寬帶去偶C6H12Odttt

13CNMR譜圖32030405060qdqst例3.化合物C12H26，根據(jù)13CNMR譜圖推斷其結構。偏共振去偶特點：1、保持了H對碳的偶合，保持了峰的裂分數(shù)目不變，不過裂距減小了即J減少，可定量分析2、H對碳的偶合符合n＋1規(guī)律如：CH3：有4重峰；CH2：有3重峰CH：有2重峰C：單峰寬帶質子去偶譜,雖然譜線清晰，卻失去了全部C—H偶合的信息。如果做質子偶合的13C譜，由于JCH較大．使譜線嚴重重疊難以指認。人們曾采用偏共振技術，利用殘余的J偶合確定直接鍵合在13C上質子的數(shù)目，可將碳分為CH3．CH2，CH和季C四種但由于偏共振譜中偶合常數(shù)分布不均勻、多重譜線變形和重疊等原因．它的應用在研究復雜分子時受到限制。極化轉移技術和DEPT特點：1、克服偏共振去偶實驗中共振線發(fā)生重疊和指配復雜分子的13C時的一些困難2、準確指配CH、CH2、CH3和季碳極化轉移技術靈敏核非靈敏核檢測（非靈敏核）J脈沖序列1脈沖序列2極化轉移(PT)是一種非常實用的技術，它用二種特殊的脈沖序列分別作用于非靈敏核和靈敏核兩種不同的自旋體系上。通過兩體系間極化強度的轉移從而提高非靈敏核的觀測靈敏度，基本的技巧是從高靈敏度的富核處“借”到了極化強度在具有兩種核自旋的系統(tǒng)中，可把高靈敏核（1H核）的自旋極化傳遞到低靈敏核(13C)上去。這樣由1H核到與之偶合著的13C核的完全極化傳遞(Polarizationtransfer)可將13C核的αβ態(tài)的粒子數(shù)差提高4倍極化轉移是由偶合著的C－H鍵完成的．因此季碳沒有極化轉移的條件，所以不出現(xiàn)信號，可對照常規(guī)13C寬帶質子去偶譜季碳信號加以指認DEPT：示例Chemicalshift(d,ppm)020406080100120140160180200OCCCHCHCHCH2CH2CH2CH3CCH2CH2CH2CH3ODEPT：示例Chemicalshift(d,ppm)020406080100120140160180200CHCHCHCH2CH2CH2CH3CCH2CH2CH2CH3O羰基和季碳峰消失伯碳和叔碳不變化仲碳峰倒置DEPT：示例標準去氫碳譜CH2碳向下DEPT90o僅CH碳出現(xiàn)DEPT135oCH和CH3碳向上CH3、CH2、CH無季碳（對照碳譜即可）DEPT2.5碳核磁共振譜的解析及其應用解析步驟：1）不一定解析每一個峰，區(qū)分出雜質峰、溶劑峰，不要遺漏季碳的譜線2）計算不飽和度3）分子對稱性的分析：若譜線數(shù)目少于元素組成式中碳原子的數(shù)目，說明分子有一定的對稱性4）碳原子級數(shù)的確定（活潑氫數(shù)目確定）5）碳原子值的分區(qū)6）推出結構單元，組合可能的結構式7）對推出的結構進行碳譜指認未知物分子式為C7H9N，核磁共振碳譜如下，推測其結構7(s)146.86(s)138.85(d)129.14(d)119.22(d)112.33(d)115.91(q)21.3不飽和度U=41號峰為飽和碳，為四重峰，故是CH3，按Ｃ值可能為CH3Ph或CH3C=C2~7號峰為sp2雜化碳，從多重峰的組成及C值看是雙取代苯上的碳除以上兩個結構單元CH3和C6H4外，還剩一個NH2，故可能結構為CH3PhNH2結構C的取代苯上的碳只出4個峰，可排除。A和B可用計算碳原子C值，排除A。化合物為BABCAnalysis:C8H8O結構推導結構推導Structure:

IUPACName:acetophenone13CNMR化學位移113CNMR化學位移的內(nèi)標物CDCl3:77三重峰CD3COCD3:29.2-CD3CD3SOCD3:39.6-CD32有一未知物,分子式為C8H18,寬帶去偶譜見下圖(a),偏共振譜見下圖(b).試推斷結構.p229

某化合物C4H8O2的寬帶去偶13C