《碳核磁共振谱》PPT课件

1、核磁共振碳谱核磁共振碳谱 13C NMR12C is not NMR-active I = 0however.13C does have spin, I = 1/2 (odd mass)Some nucleis nature abundance and sensitivity nucleinature abundance sensitivity 1H 13C 15N 19F 31P 99.9844 1.108 0.365 100 100 1.000 0.0159 0.00104 0.834 0.06613C signals are 6000 times weaker than 1H becau

2、se:1. Natural abundance of 13C is small (1.08% of all C)2. Magnetic moment of 13C is smallIn order for 13C NMR to be a useful technique in structure determination. A vast increase in the signal-to-noise ratio is required.PULSED FT-NMR IS REQUIREDThe chemical shift range is larger than for protons0 -

3、 200 ppmThe 13C NMR spectra is very simple: a separate, distinct peak is observed for each carbon200150100500HO-CH2-CH2-CH3cbaFor a given field strength 13C has its resonance at adifferent (lower) frequency than 1H.1H1.41 T 60 MHz2.35 T 100 MHz7.05 T 300 MHzfor carbon-1313C1.41 T 15.1 MHz2.35 T 25.0

4、 MHz7.05 T 75.0 MHzDivide the hydrogenfrequency by 4 (approximately)Because of its low natural abundance (0.0108) thereis a low probability of finding two 13C atoms next toeach other in a single molecule.13C - 13CcouplingNO!not probable13C - 1HcouplingYES!very commonHowever, 13C does couple to hydro

5、gen atoms (I = 1/2)丙酮的丙酮的13-C 谱谱四重峰四重峰七重峰七重峰CH3COCH3与与六六个个H H耦耦合合，七七重重峰峰与与三三个个H H耦耦合合，四四重重峰峰PROTON-DECOUPLED SPECTRA质子去偶质子去偶13C NMR波谱最普通也称宽带去偶波谱最普通也称宽带去偶去掉去掉1H核对核对13C的自旋巧合，得到分子中不同环境的自旋巧合，得到分子中不同环境C的简单谱图的简单谱图CH3COCH3b b. . 羰羰基基碳碳a a. . 甲甲基基碳碳ab留意：碳谱无积分留意：碳谱无积分 对称的碳峰重叠对称的碳峰重叠质子偏共振去偶部分去偶质子偏共振去偶部分去偶只保管与

6、13C直接相连的质子与13C的巧合裂分(n+1)。(a) 质子去偶谱，(b) 质子偏共振去偶谱13C 的化学位移判别方式与氢谱大致相当判别方式与氢谱大致相当 分四个区 (1)烷碳区：050ppm (2)取代烷碳区：5080ppm C-O.C-N, C-S等 (3)芳烯区：100150ppm (4)羰基区：150200ppmClClaabbcc总总 结：结：13C谱的特点与谱的特点与1H谱相比较谱相比较1、1HNMR提供了化学位移、耦合常数、积分曲线三个重要信息。在13CNMR中，无积分面积2、13C的化学位移比1H大得多。碳核所处的化学环境稍有差别，谱图就会有区别，所以碳谱能给出更多有关构造的

7、信息3、由于H的天然丰度大，氢谱中思索HH耦合。而13C的天然丰度小，不思索碳之间的耦合，但应思索CH之间的耦合。碳谱解析碳谱解析1、求出分子式的不饱和度2、计算谱线数目(谱线与碳数相等，分子无对称性) 谱线少，分子有对称性。可从峰高判别 谱线多(1) 有异构体(一强一弱，成对出现 (2)有溶剂峰(固定、可查 (3)有杂质峰，样品不纯 (4)原分子式测定不准确或有耦合的F、P等举例举例6H4H4H0.91.52.321018 124313C1HSttq1.C7H14O偏共振去偶谱偏共振去偶谱CH3CH2CH2CCH2CH2CH3O2.C9H10O2.13.67.2SSdddtq206140 12053 301H13CCH2CCH3O2.C9H10