复旦大学：《谱学导论》课程PPT教学课件（下）磁共振（核磁共振碳谱）

银54-4核磁共振碳谱 44.1引言 2C98.9%磁矩μ=0, 没有NMR 13C11%有磁矩(=12),有NMR 灵敏度很低,仅是IH的1/6700 计算机的问世及谱仪的不断改进, 可得很好的碳谱

§4-4 核磁共振碳谱 4.4.1 引言 12C 98.9% 磁矩=0, 没有NMR 13C 1.1% 有磁矩(I=1/2)， 有NMR 灵敏度很低, 仅是 1H 的 1/6700 计算机的问世及谱仪的不断改进， 可得很好的碳谱

@磁共起 CH有机化合物的骨架元素 在有机物中,有些官能团不含氢 例如:C=0,-C=C=C-,N=C=0等 官能团的信息 不能从H谱中得到, 只能从13C谱中得到有关的结构信息

在有机物中，有些官能团不含氢 例如：-C=O，-C=C=C-，-N=C=O等 官能团的信息: 不能从 1H 谱中得到， 只能从 13C 谱中得到有关的结构信息 C H 有机化合物的骨架元素

@磁共起 13C谱 化学位移范围大300ppm IH谱的20~30倍 分辨率高 谱线之间分得很开,容易识别 13C自然丰度11%, 不必考虑13C与13C之间的耦合, 只需考虑同H的耦合

13C 谱 化学位移范围大 300 ppm 1H 谱的 20~30 倍 分辨率高 谱线之间分得很开，容易识别 13C 自然丰度 1.1%， 不必考虑13C 与 13C 之间的耦合， 只需考虑同 1H 的耦合

@磁共起 碳谱中H和3C1J1H13c是最重要的作用 J:100~300Hz范围 s电子的百分数和J值 近似计算式1J=5×(s%)×100Hz 例如: CH4(sp3杂化s%=25%)1J=125Hz CH2=CH2(sp2杂化s%=33%)1-=157Hz CH(sp2杂化s%=33%)1J=159Hz HCTH(sp杂化s%=50%)1J=249Hz

碳谱中 1H 和 13C 1J1H-13C 是最重要的作用 J: 100 ~ 300 Hz范围 s 电子的百分数和 J 值 近似计算式 1J=5(s%）100 Hz 例如： CH4 （sp3 杂化 s%=25%） 1J=125Hz CH2=CH2 (sp2 杂化 s%=33%） 1J=157Hz C6H6 （sp2 杂化 s%=33%） 1J=159Hz HC CH （sp 杂化 s%=50%） 1J=249Hz

@磁共起 44.213CNMR化学位移 化学位移1)TMS为参考标准,8c=0ppm 2)以各种溶剂的溶剂峰作为参数标准 碳的类型化学位移δ(ppm) C 0~40 C-Br 25-65 C-C 35~80 CH 8~30 CH 15~55 CH- 20-60

4.4.2 13C NMR化学位移 化学位移 1) TMS为参考标准，c=0 ppm 2) 以各种溶剂的溶剂峰作为参数标准 碳的类型 化学位移（ppm） C-I 0~40 C-Br 25~65 C-Cl 35~80 —CH3 8~30 —CH2 15~55 —CH— 20~60

@磁共起 碳的类型化学位移δ(ppm) ≡C—(炔) 65-85 =C—(烯) 100~150 C=0 170~210 C-O 40~80 CH(苯) 110~160 C-N 30-65

碳的类型 化学位移 （ppm） C—（炔） 65~85 =C—（烯） 100~150 C=O 170~210 C-O 40~80 C6H6（苯） 110~160 C-N 30~65

@磁共起 sp δ=0~100ppm sp 8=100~210ppm 羰基碳:8=170~210ppm

sp3 : =0~100 ppm sp2 : =100~210 ppm 羰基碳: =170~210 ppm

@磁共起 0 C-CH d 200180 160 140 120 100 60 0 ppm

@磁共起 13CNMR谱 不一定解析每一个峰 峰的个数分→>分子的对称性 特征共振峰的信息→可能结构

13C NMR 谱 不一定解析每一个峰 峰的个数分子的对称性 特征共振峰的信息可能结构

@磁共起 开链烷取代基对3C的8值影响 8;=-2.6+9.1no+9.4nβ-2.5my 8;为i碳原子的化学位移 na,nB和ny分别为 i碳原子α,β和y位所连碳原子的个数

取代基对13C的值影响 i = −2.6+9.1n+9.4n−2.5n i为i碳原子的化学位移 n，n 和 n 分别为 i 碳原子， 和  位所连碳原子的个数 开链烷烃