《仪器分析》课程教学资源（PPT课件）第十一章 核磁共振波谱分析法 nuclear magnetic resonance spectroscopy（NMR）第5节 13C核磁共振波谱 13C Nuclear magnetic resonance spectroscopy

第十一章=、概述 核磁共振波谱 generalization 二、化学位移 分析法 chemical shift nuclear magnetic resonance三、偶合与弛豫 spectroscopy; NMr coupling and relaxation 第五节 四、13CNMR谱图 13C核磁共振谱简介 13C NMR spectrograph h 13C Nuclear magnetic resonance spectroscopy 下一页 2021/2/20

2021/2/20 第十一章 核磁共振波谱 分析法 一、 概述 generalization 二、 化学位移 chemical shift 三、 偶合与弛豫 coupling and relaxation 四、 13CNMR谱图 13C NMR spectrograph 第五节 13C核磁共振谱简介 nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR 13C Nuclear magnetic resonance spectroscopy

、概述 核磁矩:μ12.79270;μ13c=0.70216 磁旋比为质子的1/4; 相对灵敏度为质子的1/5600; PFT-NMR(1970年),实用化技术; H splitting 13C谱特点: C splitting (1)研究C骨架,结构信息丰富; △E (2)化学位移范围大;0~250pm; =2 (1F:300ppm;3lP:700ppm;) (3)13C1BC偶合的几率很小;3C天然丰度1.1%; (4)13CH偶合可消除,谱图简化。 2021/2/20

2021/2/20 一、概述 PFT-NMR(1970年)，实用化技术； 13C谱特点： （1）研究C骨架，结构信息丰富； （2）化学位移范围大；0～250ppm； ( 19F：300ppm； 31P：700ppm；) （3）13C- 13C偶合的几率很小；13C天然丰度1.1%； （4）13C-H偶合可消除，谱图简化。 核磁矩：1H=2.79270; 13C=0.70216 磁旋比为质子的1/4； 相对灵敏度为质子的1/5600； H0 E I= 2 1 − I= 2  1 H splitting C splitting  

PFTNMR R Ftransmitter 3>ozm 3>O2m R-F receiver and detector Sweep generator Recorder (1) Magnet25+1℃ (2) Sweep generator3~10mG/min全程0.2 Gauss (3)(射频发生器)R- f transmitter (4)(射频接收器和检测器)R- F receiver and detector (5)(样品支架,探头) Sample holder, probe (6)(记录仪) Recorder 2021/2/20

2021/2/20 PFT-NMR R.F.transmitter MAGNET R-F receiver and detector Sweep generator Recorder (1) Magnet 251 ℃ (2) Sweep generator 3~10mG/min 全程~0.2Gauss (3) （射频发生器 ） R–F transmitter (4) （射频接收器和检测器） R–F receiver and detector (5) （样品支架 , 探头） Sample holder ,probe (6) （记录仪） Recorder MAGNET

富里叶变换 PW PW Transmitter Receiver Pw PW=10~50uS T=4s Freq range 2 Pl =200,000-400,000Hz 7=4=0.25Hz 2021/2/20

2021/2/20 富里叶变换 Pw 1  T 1 T PW PW Transmitter Receiver PW=10~50μs T=4s Freq.range P W 1 2 =200,000~400,000Hz T 1 =4 1 =0.25Hz

脉冲 弛豫 0 time frequency 2021/2/20

2021/2/20 FT time frequency 脉冲 弛豫 H0

、化学位移 chemical shift 化学位移范围:0~250pm:;核对周围化学环境敏感,重叠少 氢谱与碳谱有较多共同点; 碳谱化学位移规律: (1)高场→低场 碳谱:饱和烃碳原子、炔烃碳原子、烯烃碳原子、羧基碳原子 氢谱:饱和烃氢、炔氢、烯氢、醛基氢; (2)与电负性基团,化学位移向低场移动; 2021/2/20

2021/2/20 二、化学位移 chemical shift 化学位移范围：0～250ppm；核对周围化学环境敏感，重叠少 氢谱与碳谱有较多共同点； 碳谱化学位移规律： (1) 高场→低场 碳谱：饱和烃碳原子、炔烃碳原子、烯烃碳原子、羧基碳原子 氢谱：饱和烃氢、炔氢、烯氢、醛基氢； (2) 与电负性基团，化学位移向低场移动；

化学位移规律:烷烃 碳数n>4端甲基δc=13-14 δc>8c>δ CH2 >8 CH3 邻碳上取代基增多δc越大 取代烷烃:H3C-CH2— c H-c H-C h 13.922.834.7 2021/2/20

2021/2/20 化学位移规律：烷烃 取代烷烃: H3C C H2 C H2 C H2 C H3 13.9 22.8 34.7 碳数n >4 端甲基 C=13-14 C>CH> CH2 >CH3 邻碳上取代基增多C 越大

化学位移规律:烯烃 δc=100-150(成对出现) 端碳δ=cH2≈110;邻碳上取代基增多δ越大: 254 CH H2c CH2-C=CH2 30.4 cH252.21437114.4 24.7 299H353.58H3 3 CH2--CH-CH3 CH3 H2C=C0-CH3 *H2CC=O-CH3 H 842153.2 2021/2/20

2021/2/20 化学位移规律：烯烃 C=100-150（成对出现） 端碳=CH2  110；邻碳上取代基增多C越大： C C C CH2 C CH2 CH3 CH3 CH3 H3C C CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3 H3C 25.4 30.4 52.2 24.7 29.9 53.5 143.7 114.4 C O H H2C CH3 C O H H2C CH3 84.2 153.2

化学位移规律:炔烃 8c=65-90 H3C-cH2C≡CHH3C—c≡c—cH3 84.767.0 73.6 H3C-CH2-CH2-CH2--C=CH 12.9212299174828 67,4 Hc≡c—OcH2cH2H3C-c≡C—0cH3 23.9894 28.088,4 2021/2/20

2021/2/20 化学位移规律：炔烃 C=65-90 H3C CH2 C CH 84.7 67.0 H3C C C CH3 73.6 CH2 CH2 C CH 82.8 67.4 H3C CH2 12.9 21.2 29.9 17.4 HC C OCH2CH3 C C OCH3 23.9 89.4 H3C 28.0 88.4

化学位移表1 chemical shift table C C一C1r H C≡C CH CHa TTw 200 150ppm,8 100 50 2021/2/20

2021/2/20 化学位移表1 chemical shift table