13CNMR谱的解析

1、13C NMRg的解析1、1313C NMRf解析的一般程序1由分子式计算不饱和度。2分析1313C NMR勺质子宽带去偶谱，识别重氢剂峰，排除其干扰。3由各峰的6 6值分析sp3 3、sp2 2、sp杂化的碳各有几种，此判断应与不饱和度相符。假设苯环碳或烯碳低场位移较大，说明该碳与电负性大的氧或氮原子相连。由C=C=。的6 6值判断为醛、酮类染基还是酸、酯、酰类染基。4由偏共振谱分析与每种化学环境不同的碳直接相连的氢原子的数目，识别伯、仲、叔、季碳，结合6 6值，推导出可能的基团及与其相连的可能基团。假设与碳直接相连的氢原子数目之和与分子中氢数目相吻合， 那么化合物不含OH、 COOH NH

2、2 N+等，因这些基团的氢是不与碳直接相连的活泼氢。假设推断的氢原子数目之和小于分子中的氢原子，那么可能有上述基团存在。在sp2杂化碳的共振吸收峰区，由苯环碳吸收峰的数目和季碳数目，判断苯环的取代情况。5综合以上分析，推导出可能的结构，进行必要的经验计算以进一步验证结构。 如有必要， 进行偏共振谱的偶合分析及含氟、磷化合物宽带去偶谱的偶合分析。6化合物结构复杂时，需其它谱MS1 1H NMR IR, UV配合解析，或合成 模拟物分析，或采用13C NMR勺某些特殊实验方法。7化合物不含氟或磷，而谱峰的数目又大于分子式中碳原子的数目，可能有以下存在。a.异构体：异构体的存在，会使谱峰数目增加。b

3、.常用溶剂峰：样品在处理过程中常用到溶剂，假设未完全除去，在13C NMH会产生干扰峰。c.杂质峰：样品纯度不够，有其它组分干扰。2、13C NMRf解析实例例1：化合物的分子式为C10H13NO2， 其质子宽带去偶a 及偏共振谱 b 如图4.25所示，试推导其结构。1616 心心 154,8154,8132132 7 7 12101210 114114 5 561256125损损 ppm)ppm) 23,23,g g图图 4.4. 2525 JHJ0.JHJ0.的质子宽带去偶港的质子宽带去偶港( (a a) )及偏共振去偶漕及偏共振去偶漕(b)(b)解：由分子式GoHhNO计算，U* 10+

4、1 + 1/213/2=5,推断其分子中可能有 苯基或口比噬基存在。质子宽带去偶谱中6 40.9ppm的多重峰为DMSO-d勺溶齐1J峰 谱图中有三种sp3杂化的碳，五种sp2杂化的碳，谱峰的数目小于碳数目，说明 分子中有某些对称因素存在。由谱峰强度分析，sp2杂 化 碳的 峰区，有两条峰分别为两个等价碳的共振吸收峰。结合偏振去偶信息，分子中可能存在以下基团：132.7 C154.8 C-O168.2 C=O6值及基团分析说明分子中有CHCHO-、对位双取代的苯基及酸、酯或酰 胺中的C= Q与分子式相比，碳的数目相符，氢数目少一个，可能为COOHE NH中的活泼氢不与碳直接相连。由于分子中只有

5、两个氧原子， 且一个与苯基相 连，故不可能有COOI#在，结合6 168.2 ppmlC=。吸收峰，就判断为CONH基存在0综合以上分析，推导化合物的可能结构为：由6 23.8的CH峰，判断结构应为b6 (ppm)：sp3- C 14.7 CH3-C23.8 CH3-Csp2 2C 114.5 2CH121.0 2CH63.3 CH2-OHCHNOCHQOCHNOOHjCH,(b(bj j例2:化合物分子式为Ci4H22Q,1H NMR13C NMRf见图4.26,试推导其结构。解：由分子式G4H2。计算，U*4,推断分子中可能有苯基存在。c图中有三 种sp3杂化的碳、三种sp2杂化的碳包括一

6、种酸或酯的好基碳，谱峰的数目 远远小于分子中碳原子的数目，说明分子中有较大的对称因素存在。由谱峰的相对强度判断6由低场至高场，碳数目简比为1: 1: 1: 1: 2: 1,简比数字之和 是分子中碳原子数目的1/2 ,进一步认为分子中有对称因素存在。由偏共振谱b可知分子中无CH存在，由6 23-33ppm范围的三种sp3杂化 的峰强度比约1: 2: 1判断，可能有四个化学位移接近CH,由于它们均不与电 负性基氧原子相连，故可能为CH4,不过6 33的CH可能与C= C或C= O相连。6 95的CH与6 141的CH为末端烯姓基CH=CH-,由于=CH-低场位移程度较大，说明其与电负性取代基氧相连

7、，即为CH= CH-品，以 上基团质子数目之和为11,正好为分子中氢原子数目的1/2,说明分子中可能有 二个相同的上述基团存在。6 169的C= O只可能是酯C= O,而不可能是COOH中的C= a综合以上分析，推导出化合物的可能结构为：CH2=CHOCOCHHCHCH-21H NMFRf a的分析：A由低场高场，四组峰和积分高度比为1: 2: 2: 6,可知质子数目比为2: 4: 4: 12。A的八重峰与A的四重峰构成AMX统，因此 为单取代烯。H HA AH HX XAMXAMX 系境系境H Hw wOQOROQORA为7.3ppm,由于受M的反式偶合及K的顺式偶合，裂分为四重峰，该峰 位

8、于低场说明其与氧原子相连，OCOIK使H4氐场位移，i、曰高场位移。A为CHCO所产生，A的共振峰为长链姓基CH6的特征共振吸收峰。综合以上分析，该化合物的结构确证为：CH= CH- OCOGHCHeCHCOO CH= CH13C NMF勺应用1、13C NMFRf在立体化学中的应用由于位阻效应对13C NMFft学位移的影响很敏感，所以13C NMFT泛用于立体 化学的研究。例如化合物A有两种异构体A、A2 o在与磷酸酯的反响中，理论上认为有两种开环方式-顺式开环和反式开环。每一种开环方式又有两种产物，共8种产物，实际上A、4反响均只得到一种产物。由13C NMR!定其反响产物的结 构。可能

9、的反响方式如下：0十IIHO一OHOH0IIhR(OU-PC13C NMFtt彳#31P与一个CHO或6位碳远程偶合，排除产物2、4、6、8的可能性。取代环已烷中相邻两取代基互为a、e键时为顺式，取代基a键数目增加， 环上13C的6值高场位移。由此分析异构体假设为反式开环，产物1中三个取代基 为eea,环碳的6值较5中eea的6值降低。假设为顺式开环，产物中三个取 代基为eae,环碳的6值较7中eaa的6值升高。当R为苯基时，13C NMRW Ai开环产物的G G及。的6值依次为81.4、74.4、69.9及30.4ppm； A开环 产物的C G及G的6值依次为82.4、78.7、72.9及3

10、1.3ppm；由此认为A、A2的开环产物为1、5。2、研究动态过程13C NMFRT用于研究动态过程和平衡过程，计算各种动力学的参数。例如乙酰丙酮常温下有酮式及烯醇式互变体异构体并平衡共存，利用13C NMR谱，可求酮式及烯醇式的平衡常数及摩尔自由能4G由于酮式甲基630.6和烯醇式甲基6 24.6的NOE1近，可利用它们 的积分比作为定量的依据，或采用特殊实验方法加以改良，使峰强度与核数目成 比例。由积分高度求得酮式mol比为14: 86。20 C时，体系的平衡常数为：K= 86/14 =6.14摩尔自由能4G 293= RTlnK= -8.314*293*ln6.14 =-4.41kJ/mol用1313C NMFW究动态过程优于1H NMR因其6范围宽，许多较快的反响也能用13C NMFW定。3、研究有机金属配合物略4、正碳离子的研究略5、合成高分子的研究略13C NMR5题1、分子式C4H6Q,13C NMRif如下，推导其可能结构。XXX2、分子式QHNO/C NMRif如下，推导其可能结构。3、分子式C8HOC1,13C NM襦如下，推导其可能结构。132020如阿0 08Q8Q 60608 81010 MppMppHI)1)1)5、分子式 QHMQ,1H NM吸13C NM襦如下，推导其可能结构。6、分子式QHuQ,1H