内蒙古大学：《仪器分析化学》课程教学资源（PPT课件）第十九章 核磁共振波谱分析 第五节 13C核磁共振波谱

第十九章 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 13C Nuclear magnetic resonance spectroscopy 下一页 2024/9120

2024/9/20 第十九章 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：山12.79270；u13c=0.70216 磁旋比为质子的1/4： 相对灵敏度为质子的1/5600： 1 PFT-NMR(1970年)，实用化技术； H splitting 2 13C谱特点： splitting （1)研究C骨架，结构信息丰富； = (2)化学位移范围大；0~250ppm; 2 (19F:300ppm;31P:700ppm; Ho (3)13C13C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。 2024/9/20

2024/9/20 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  

PFT-NMR R.F.transmitter MAGNET MAGNET R-F receiver and detector Sweep generator Recorder (1) Magnet25±1℃ (2) Sweep generator 3~10mG/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 2024/9/20

2024/9/20 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=10~50μS T=4s Freq.range 2=200,000~400,000Hz -0.25Hz 2024/9/20 页下

2024/9/20 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

弛豫 H time frequency 2024/9/20

2024/9/20 FT time frequency 脉冲 弛豫 H0

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： 2024/9/20

2024/9/20 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8c=13-14 8c>δcHPδcH2>δcH3 邻碳上取代基增多δc越大 取代烷烃：H3C一CH一Ch一CHh一CH 13.922.8 34.7 2024/9/20

2024/9/20 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δcH2≈110；邻碳上取代基增多δc越大： 25.4 CH3 CH3 H3C CH2 C-CH2 30.4 CHs 52.2 143.7 114.4 24.7 29.9 CH3 53.5 CH3 H3C CH2-CH-CH3 CH3 84.2153.2 2024/9/20

2024/9/20 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 δc=65-90 H3C-CH2-C=CH H3C-C=C-CH3 84.767.0 73.6 H3C-CH2-CH2-CH2 C: CH 12.921.2 29.917.4 82.8 67.4 HC=C-OCH2CH3 H3C- C三C一 OCH3 23.9 89.4 28.0 88.4 2024/9/20

2024/9/20 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 一CH hmmmpmmmpmmmmmmmmmmmmmmmmpmmmpmmpmmnm 200 150Ppm,8 100 50 2024/9/20 首

2024/9/20 化学位移表1 chemical shift table