宣传部2013届波谱解析cnmr-范244

1、波波 谱谱 解解 析析天然药化研究所天然药化研究所20142014年年1010月月范培红范培红l13C NMR的原理与的原理与1H NMR一样一样回回 顾顾l 灵敏度很低灵敏度很低（大约是（大约是H核的核的1/6000 ，c，天然丰度），天然丰度）l值范围很宽值范围很宽l峰形简单峰形简单l季碳信息季碳信息l碳氢偶合常数大，去偶谱碳氢偶合常数大，去偶谱l峰强与碳数量不完全成正比峰强与碳数量不完全成正比第一节第一节 1313CNMRCNMR测定方法与谱图类型测定方法与谱图类型几种去偶谱的比较几种去偶谱的比较DEPT（一）影响碳化学位移的结构性因素（一）影响碳化学位移的结构性因素1. 碳原子的杂化碳

2、原子的杂化sp3sp2spsp2第二节第二节 碳谱的主要参数碳谱的主要参数2. 诱导效应诱导效应3. 重原子效应重原子效应4. 空间效应空间效应5. 共轭效应共轭效应6. 分子内氢键分子内氢键（二）影响碳化学位移的其它因素（二）影响碳化学位移的其它因素1. 介质效应介质效应2. 温度效应温度效应D: ID=1 （2n+1) 规则CDCl3 77 三重峰； CD3COCD3 29.8 七重峰； 1JCD=2030 Hz19F: IF=1/2 （n+1) 规则1JCF=158370 Hz31P: IP=1/2 （n+1) 规则1JCF=14150 Hz1 1H-H-1313C C：少，对：少，对1

3、 1HNMRHNMR影响小，但在影响小，但在1313CNMRCNMR重要重要N+1 ruleN+1 rule：q q（CHCH3 3), ), t t(CH(CH2 2), ), d d(CH), (CH), s s(C)(C)1313C-XC-X：X=D,X=D,1919F F，3131P P （二）（二）1313C C信号的裂分与偶合常数信号的裂分与偶合常数三三 峰面积峰面积信号强度（峰面积与峰高）与碳数目不完全成定量关系信号强度（峰面积与峰高）与碳数目不完全成定量关系自旋-晶格弛豫时间质子对直接相连碳原子的NOE增益不同种类碳原子，T1不同不同种类碳原子，NOE增益不同第三节第三节 各类

4、碳的化学位各类碳的化学位移移碳谱中各类碳的化学位移相差较大，其值主要受杂化碳谱中各类碳的化学位移相差较大，其值主要受杂化状态和化学环境的影响，且和其连接的质子的化学位状态和化学环境的影响，且和其连接的质子的化学位移有很好的一致性移有很好的一致性各类碳的化学位移各类碳的化学位移一、饱和碳一、饱和碳(1) c(1) c在在 -2.143ppm -2.143ppm 之间；之间；(2) (2) 每有一个每有一个-H -H 或或-H -H 被甲基取代，碳的化学位移增被甲基取代，碳的化学位移增加大约加大约 9 9，称，称或或效应；效应；(3) (3) 每一个每一个-H -H 被取代，碳化学位移减小约被取代

5、，碳化学位移减小约 2.52.5；(4) (4) 电负性较大的基团，通常使碳的化学位移加大。电负性较大的基团，通常使碳的化学位移加大。CH3CHCH2CH3CH321342CH3CH2CClCH3CH31234CH3CH2COHCH3CH31234CH3CH2CNH2CH3CH31234-2.922.425.626.928.426.9环烷烃环烷烃二、烯烃二、烯烃烯烃烯烃spsp2 2杂化的碳的化学位移为杂化的碳的化学位移为110150110150，随取代基的不同，随取代基的不同而不同。而不同。CH2=CHCH2CH2CH331245CCH3CHHCH2Cl1234常见烯烃与环烯烃的化学位移常见

6、烯烃与环烯烃的化学位移常见取代烯烃常见取代烯烃O198.1127.7136.626.0三、炔烃三、炔烃 炔烃sp杂化碳的化学位移在6090之间。CH CCH2CH2CH351234HCCHCCH2CH3OH12345四、芳烃四、芳烃 (1) (1) 芳烃芳环芳烃芳环spsp2 2杂化的碳的化学位移为杂化的碳的化学位移为123142(123142(苯：苯：128.5)128.5)； （2 2） 取代芳烃取代芳烃spsp2 2杂化碳的化学位移为杂化碳的化学位移为110170110170；取代基的影；取代基的影响类似于氢谱。响类似于氢谱。CH351243OH4231NO24321五、羰基碳五、羰基碳

7、 羰基碳的化学位移在羰基碳的化学位移在170210170210间，受取代基影响较大。间，受取代基影响较大。CH3CH2CH2CHO4123CH3CCH2CH3O1234CH3CH2CH2COOH4123CH3COOCH2CH31243CH3CH2COCl123CH3CH2CONH2123醛酮其他取代情况醛酮其他取代情况羧酸及其羧酸及其衍生物衍生物六、醇六、醇烷烃烷烃H H被被OHOH取代，取代， +3552 +3552 ； +512 +512 ；- 06- 06OOHOHHOHOHOH2C76.861.770.676.775.196.7-D-glucoseOOHOHHOHOAcOH2C+2.5

8、-3.6乙酰化常见一些基团的化学位移常见一些基团的化学位移 值值: 脂肪脂肪C: 50 连杂原子连杂原子C: C-O,C-N 40-100 C-OCH3 : 50-60 糖上连氧糖上连氧C： 60-90 糖端基糖端基C : 90-110 炔炔C： 60-90 芳香碳芳香碳,烯碳烯碳: 120-140 连氧芳碳连氧芳碳,烯碳烯碳: 140-170;其邻位芳碳其邻位芳碳,烯碳：烯碳： 90-120 C=O: 160-220碳谱（碳谱（1313C-NMRC-NMR）：）：基础数据基础数据 C=O: 160-220 酮：酮： 195220 醛：醛： 185205 醌：醌： 180-190 羧酸：羧酸：

9、 160180 酯及内酯：酯及内酯： 165180 酰胺及内酰胺酰胺及内酰胺: 160170基础数据基础数据例题：例题：分子式分子式C5H10O2，试推断结构试推断结构孤立-CH3-O-CH3-O-CH2-CH2-CH3-CH3-CH2-CH2-C=O5个个C 10个个H 2个个O信息均呈现信息均呈现解析解析:结构片段确定：结构片段确定：孤立孤立-CH3 （2.2ppm）-O-CH3-O-CH2-CH2- （2.7ppm）-C=O片段组合：片段组合：C5H10O22. 确定结构确定结构解析解析:1. 结构片段确定：结构片段确定：COH2CH3CH2COCH32. 确定结构确定结构解析解析:1. 结构片段确定：结构片段确定：3. 验证：验证：