核磁共振碳谱总结

4C13CI=1/213CNMR1HNMRγγ/413C1.113Cc H敏度很低，大约是H1/6000，测定困难。加之H13CNMR13CNMR核磁共振碳谱的特点灵敏度低由于γ=γ

/413C1.113Cc HH1/6000，测定困难。区分力量高氢谱的化学位移δ值很少超过10ppm，而碳谱的δ值可以超过200ppm，最高可达600ppm。这样，简单和分子量高达400的有机物分子构造的精细变化都可以从碳谱上区分。13C技术进展掌握。能给出不连氢碳的吸取峰有机化合物分子骨架主要由C原子构成，因而13CNMR能更全面地供给有关分子骨架

1HNMR中不能给出吸取信号的C=OC=CC≡CC≡N

13CNMR中都可以直接给出特征吸取峰。13CNMR可直接观测不带氢的含碳官能团，如羰基、氰基等。不能用积分高度来计算碳的数目13CNMR的常规谱是质子全去偶谱。对大多数碳，尤其是质子化碳，他们的信号强度都会由去偶的同时产生的NOE共振谱的谱线强度来确定。弛豫时间T可作为化合物构造鉴定的波谱参数113C核，他们的弛豫时间数值相差较大，可以到达2~3个数量级，通过T可以致人构造归属，窥测体系的运动状况等。1核磁共振碳谱的测定方法脉冲傅里叶变换法同核磁共振氢谱。核磁共振碳谱中的几种去偶技术13CC原子均为13C核之间的偶合。

13C核的几率极低，因此可无视13C-1H之间偶合常数很大，高达120～320Hz，而13C被偶合氢按n＋1规律分裂为多1H对几种。质子带宽去偶法

13C的偶合，方法有如下又称噪声去偶，是最重要的去偶技术。在观看13C的同时，用一掩盖全部质子共振频率的射频照耀质子，消退全部氢核对

13C的偶合，使每一个磁等价的

13C核成为一个信号，13CNMRNOE效应使13C峰大为增加，信噪比提高。偏共振去偶法使用偏离

1H共振的中心频率0.5~1000Hz的质子去偶频率，使与

13C1H和13C1J减小，而C-H

2J和CCH

3J消逝。因此，按n+1CCCH律，CH显示四重峰，CHCH3 2确定与碳原子相连的质子数目，从而可推断各碳的类型。门控去偶法NOE重性，又到达谱峰强度增加的目的。反转门控去偶法又称抑制NOE的门控去偶。可以得到碳数与信号强度根本上成正比的图谱。选择质子去偶又叫单频质子去偶。其目的是为了使待指认的13C13C13C1H13C准确的归属。INEPTDEPTINEPT法：低灵敏度核的极化转移增加法DEPT13C屏蔽常数HCν与BOν＝γB〔1－σ〕∕2πO由于核所处化学环境不同其屏蔽常数σ的值不同，因此共振频率ν也不同。13C碳杂化轨道TMSsp3杂化碳的δ范围为：0~60ppmsp2杂化碳的δ范围为：100~150ppmspδ范围为：60~95ppm诱导效应诱导效应使碳的核外电子云密度降低，具有去屏蔽作用。共轭效应C具有孤对电子的基团〔－NH2，－OH〕取代，发生p-π共扼，使邻、对位碳的电荷密度增加，屏蔽作用增加，导致邻、对位碳的化学位移较苯移向高场。同理，吸电子基使邻、对位去屏蔽，则导致邻、对位碳信号移向低场。但不影响间位碳的化学位移。立体效应13C的化学位移对分子的立体构型格外敏感。对于范德华效应，当两个H原子靠近时，由于电子云的相互排斥，使电子云沿着H-C键向C原子移动，C的屏蔽作用增加，δ向高场移动。氢键O原子上的孤对电子移向HC内氢键类似。测定条件：溶剂和温度等。13C碳原子类型化学位移〔ppm〕>C＝O醛类酸类酮类188～228185～208165～182酯、酰胺、酰氯、酸酐>C＝N－OH 肟>C＝N－ 亚甲胺－N＝C＝S 异硫氰化物－S－C≡N 硫氰化物－C≡N 氰X：OSN 芳杂环芳环>C＝C< 烯－C≡C－ 炔季碳醚>CH－O－ 叔碳醚－CH－O－ 仲碳醚2CHO－ 伯碳醚3季碳胺叔碳胺仲碳胺伯碳胺季碳硫醚叔碳硫醚－CH－S－ 仲碳硫醚2CHS－ 伯碳硫醚3X：Cl，Br，I季碳卤化物叔碳卤化物－CH－X 仲碳卤化物2CH－X 伯碳卤化物3季碳烷烃叔碳烷烃－CH 仲碳烷烃2CH 伯碳烷烃3环丙烷

150～180155～165145～165120～140110～120110～130115～155110～135110～15070～10070～8565～7540～7040～6065～7550～7040～6020～4555～7040～5525～4510～30I35～75ClI30～65ClI10～45ClI－35～35Cl35～7030～6025～45－20～30－5～5饱和碳的化学位移饱和烷烃的δC范围为：-2.5~55ppmδC为-2.5ppm5~60ppm35ppmδCH1°C<2°C3°C，且季碳消灭在较低场，并且强度较小，简洁识别。4Grant和Paul阅历公式：烯烃的化学位移

δ = 2.5+∑nAC ij i

+∑S烯碳的δ范围为：100~165ppmC阅历公式：炔碳的化学位移

δ =123.3+∑nAC ij i

+∑S炔碳的δ范围为：67~92ppmC阅历公式：芳环碳和杂芳环碳的化学位移

δ =71.9+∑nAC ij ji芳环碳的δ范围为：120~160ppmC阅历公式：羰基碳的化学位移

δ =128.5+∑ZiC iii羰基碳的δ范围为：160~220ppmCNOE度较小，因此在碳谱中简洁识别。13CNMR13C-1H1H99.98%，13C-1HmJ(13C-1HmC关：1JC-H120~320Hz2J60Hz3J更小，一般在十几Hz4J1Hz。sp3杂化13C的1J 最小，sp2杂化者较大，sp杂化者最大。C-H吸电子基使C-H键加强，故1J 增大；空间位阻使C-H键减弱，故1J随之减小。由C-H C-H1H13Cn+1规章。13C-X19F

31P的自然丰度均为100%，而且在质子去偶过程中不能消退它们对

13C的偶合，必需予以考虑。它们和13C的偶合符合n+1规章。2D的I=1，它和

13C的偶合符合2n+1D

13C显示1:1:1的三重峰。假设用CDCl作溶剂，则在δ=77ppm四周显示1:1:1的三重峰。六氯代丙酮则在3δ=29.8ppm显示七重峰。核磁共振碳谱的解析及应用13CNMR确定分子式，计算不饱和度；排解溶剂峰及杂质峰；推断分子构造的对称性；推断C确定C核和H．提出构造单元并给出构造式；．排解不合理的构造；．与标准波谱图谱进展比对。自旋-晶格弛豫时间〔T1〕磁共振成像时，对置于外磁场B中的自旋系统施加射频脉冲，则自旋系统被鼓励，其O净磁化矢量指向偏转，不再与外磁场B方向平行〔如与B垂直。射频脉冲终止后，被鼓励O O指向渐渐恢复与外磁场方向平行。该过程在自旋与晶格之间有能量交换，故自旋-晶格弛豫又称热弛豫。自旋-晶格弛豫与外磁场场强有关。T也是1

13CNMRT数值随化学环境1不同而有很大差异，因此T的测定对谱线的表示、构造鉴定、分子运动的争论等方面都有1重要意义。自旋-晶格弛豫机理可能满足弛豫的要求，所以弛豫有各种各样的机理，我们所测定到的弛豫速率〔1/T〕是各1种弛豫奉献的总和。DDSR〔CS标量偶合弛豫〔SC〕等。

值的应用1识别碳的类型和分子大小估量分子的各向异性状况了解分子内部旋转运动、分子链的柔顺性争论分子的空间位阻二维核磁共振谱二维核磁共振(2DNMR)方法是Jeener于1971的拥挤和重叠,而且通过供给的HH、CH、CC之间的偶合作用以及空间的相互作用，确定它物和生物大分子的构造鉴定。二维核磁共振谱的根本原理〔或磁场变量的函数，记为S(ω1,ω2),共振信号分布在两2DNMRNMRNMR方法得到的图谱不同，二个坐标轴所代表的参数也不同。二维核磁共振图谱的分类和应用二维J〔2DJ〕J分解谱是将不同的NMRδ和偶合常数J分解在平面两个坐标上，供给了准确的偶合裂分关系，便于解析。JJ二维化学位移相关谱〔2DCOSY〕〔1〕氢-氢化学位移相关谱1H-1H-COSY1H1H1H的化学位移值，两个坐标轴上则显示通常的一维1H谱。在该谱图中消灭了两种峰，分别为对角峰及相关峰。同一氢核信号将在对角线上相交，相互偶合的两个/组氢核信号将在相关峰上相交，一般反映的是3J偶合。〔2〕13C-

1H〔13C-

13C-

1HCOSYF213CF11H明C-H