第章核磁共振碳谱PPT学习教案

1、会计学1第章核磁共振碳谱第章核磁共振碳谱 胆甾醇的氢谱与碳谱胆甾醇的氢谱与碳谱第1页/共64页第2页/共64页第3页/共64页第4页/共64页第5页/共64页第6页/共64页AldehydesKetonesAcids AmidesEsters Anhydrides Aromatic ringcarbonsUnsaturated carbon - sp2Alkyne carbons - spSaturated carbon - sp3electronegativity effectsSaturated carbon - sp3no electronegativity effectsC=OC=OC

2、=CC C200150100500200150100500 8 - 3015 - 5520 - 6040 - 8035 - 8025 - 6565 - 90100 - 150110 - 175155 - 185185 - 220Correlation chart for 13C Chemical Shifts (ppm)C-OC-ClC-BrR3CH R4CR-CH2-RR-CH3RANGE/第7页/共64页R-CH3 8 - 30R2CH215 - 55R3CH20 - 60C-I 0 - 40C-Br25 - 65C-N30 - 65C-Cl35 - 80C-O40 - 80C C 65

3、- 90C=C 100 - 150C N 110 - 140 110 - 175R-C-OROR-C-OHO 155 - 185R-C-NH2O 155 - 185R-C-HOR-C-RO 185 - 220第8页/共64页第9页/共64页取代烷烃取代烷烃:H3CC H2C H2C H2C H334.722.813.9碳数碳数n 4 端甲基端甲基 C=13-14 C CH CH2 CH3邻碳上取代基增多邻碳上取代基增多 C 越大越大第10页/共64页 C=100-150（成对出现）（成对出现）端端碳碳 =CH2 110；邻碳上取代基增多；邻碳上取代基增多 C越大：越大：C CCCH2CCH2C

4、H3CH3CH3H3CCCH2CHCH3CH3CH3CH3H3C2 5 .43 0 .45 2 .22 4 .72 9 .95 3 .51 4 3 .71 1 4 .4OCHH2CCH3OCHH2CCH384.2 153.2第11页/共64页第12页/共64页NH2NO2155.63135.83126.29112.42第13页/共64页 C C=65-90=65-90CH2CCHH3C67.084.7H3CCCCH373.6CH2CCHCH267.482.8CH2H3C17.429.921.212.9OCH2CH3CHCOCH3CC23.989.4H3C28.088.4第14页/共64页6H4

5、H4H0.91.52.321018 124313C1HSttq1.C7H14O第15页/共64页2.C9H10O2.13.67.2SSdddtq206140 12053 301H13C第16页/共64页第17页/共64页Proton-decoupled 13C spectrum of 1-propanol (22.5 MHz)200150100500PROTONDECOUPLEDHO-CH2-CH2-CH3cba第18页/共64页第19页/共64页第20页/共64页第21页/共64页第22页/共64页第23页/共64页第24页/共64页ClClaabbcc第25页/共64页第26页/共64页第

6、27页/共64页第28页/共64页第29页/共64页第30页/共64页第31页/共64页第32页/共64页CCHCH2CH3未去偶宽带去偶选择性去偶偏共振全去偶，偏共振，选择性去偶的比较。全去偶，偏共振，选择性去偶的比较。第33页/共64页第34页/共64页第35页/共64页第36页/共64页第37页/共64页第38页/共64页DEPT-90DEPT-90DEPT-135第39页/共64页第40页/共64页第41页/共64页第42页/共64页) 2.27(3H,s,2-CH3), 2.65(3H,s,5-CH3),5.98(1H,d,J=0.6Hz,H-3), 6.61(2H,m ,H-6,8

7、),10.57(1H,s,7-OH第43页/共64页169.2(C-2), 116.1(C-3),183.7(C-4),146.9(C-5), 121.9(C-6), 166.3(C-7),105.9(C-8),164.5(C-9),119.6(C-10),24.7(2-CH3),27.8(5-CH3) 第44页/共64页第45页/共64页解析解析1。不饱和度。不饱和度11517，4对对sp2杂化碳，一个酮羰基，有两个环结构。杂化碳，一个酮羰基，有两个环结构。2。分子的对称性从。分子的对称性从13CNMR谱图看有谱图看有11个信号，表明分子没有对称性。个信号，表明分子没有对称性。3。根据。根据

8、DEPT确定化合物的碳的原子级数确定化合物的碳的原子级数有二个甲基有二个甲基 C24.7,27.8.三个三个sp2杂化烯杂化烯CH碳（，）剩下碳（，）剩下6个碳为季碳。一个羰个碳为季碳。一个羰基基4。官能团的分析。官能团的分析从氢谱从氢谱2.27(3H,s,CH3), 2.65(3H,s,CH3),5.98(1H,d,J=0.6Hz,), 6.61(2H,m ,H-6,8),10.57(1H,brs,-OH）10.57(1H,s,-OH）是一个酚羟基。从）是一个酚羟基。从） 6.61(2H,m ),存在弱偶合（存在弱偶合（J=0.6)表明存在表明存在四取代的苯环而且苯环两个氢处于间位，化合物中

9、苯环有四取代的苯环而且苯环两个氢处于间位，化合物中苯环有6个碳，有一个羰基，个碳，有一个羰基，2个个甲基，还剩下一对甲基，还剩下一对sp2杂化碳，酮羰基化学位移值为可能含有杂化碳，酮羰基化学位移值为可能含有，不饱和酮。从氢不饱和酮。从氢谱质子分析是一个三取代的双键。谱质子分析是一个三取代的双键。5。排出可能的结构。排出可能的结构 分析三个季碳化学位移分子其中一个氧原子连接两个分析三个季碳化学位移分子其中一个氧原子连接两个sp2杂化烯杂化烯CH碳，化合物中有碳，化合物中有两个环结构。可以排出如下结构。两个环结构。可以排出如下结构。OOHOH3CCH3第46页/共64页OOHOOOOHOOOHOO

10、OOOHOOHOOOOHHOOOHO第47页/共64页OOHOOOOHOOOHOOHO第48页/共64页15N能够产生很尖锐的核磁信号，但灵敏度很低14N灵敏度高但核磁信号峰非常宽，以至于在很多情况下无法分析。第49页/共64页第50页/共64页14N的高对称性小分子的信号宽度一般在几十或几十赫兹的范围内，而不对称的大分子的峰宽可能达到1000赫兹上下。因此一般用来区分很小的分子和N2。 第51页/共64页I=1Natural abundance 99.63%Reference compound NH3 liquidReceptivity rel. to 1H at natural abund

11、ance 1.01 10-3Receptivity rel. to 13第52页/共64页15N的灵敏度非常低，但可以得到尖锐的信号。一般使用很大浓度的溶液或同位素标定的化合物进行研究。 I=1/2Natural abundance 0.37%Reference compound 90% CH3NO2 in CDCl3 or liquid NH3Receptivity rel. to 1H at natural abundance 3.85 10-6Receptivity rel. to 13第53页/共64页15N NMR spectrum of sodium azide (1M) in D

12、2O15N NMR spectrum of enriched HIV-1 protease第54页/共64页I=1/2Natural abundance 100%Reference compound 85% H3PO4 in H2O = 0 ppmReceptivity rel. to 1H at natural abundance 6.67 10-3Receptivity rel. to 13第55页/共64页与质子的耦合使峰变宽 一键耦合常数为200-700Hz，二键耦合常数为。 第56页/共64页I=1/2Natural abundance 4.68%Receptivity rel. t

13、o 1H at natural abundance 3.68 10-4Receptivity rel. to 13C at natural abundance 2.16第57页/共64页TMSSiHCl3 一键耦合常数一般在几百赫兹的级别上。二键耦合常数为。 29Si-NMR spectrum of TMS in CDCl3第58页/共64页I=1/2Natural abundance 100%Reference compound CFCl3 = 0 ppmReceptivity rel. to 1Receptivity rel. to 13C at natural abundance 471

14、6第59页/共64页第60页/共64页3131P chemical shiftsP chemical shiftsH3PO4 = 0ppmAll values are given in ppm !Type shift ranges CPH2-150 to -120 ppmC2PH-100 to 80ppmC3P-60 to -10 ppmC2PHal80 to 150 ppmP(NR)3115 to 130 ppmP(OR)3125 to 145 ppmP(SR)3110 to 120 ppmPHal3120 to 225 ppmP(OR)2Hal140 to 190 ppmCPHal2160

15、 to 200ppmCPHalN165 to 185 ppmO=PHal3-80 to 5 ppmO=P(OR)Hal2-30 to 15 ppmO=P(OR)2Hal-20 to 25 ppmO=P(OR)3-20 to 0 ppmS=P(OR)360 to 75 ppmCP(=O)(OR)2-5 to 70 ppmCP(=S)(OR)280 to 110 ppmCP(=O)(OH)2-5 to 25 ppm第61页/共64页CP(=O)(OR)2-5 to 70 ppmCP(=S)(OR)280 to 110 ppmCP(=O)(OH)2b-5 to 25 ppm(RO)2POH0 to

16、20 ppmC2P(=O)OR0 to 60 ppmCP(=O)Hal25 top 70 ppmCP(=O)HalN25 to 50 ppmC3P=OC3P=S20 to 60 ppmC2P(=O)Hal40 to 90 ppmP(OR)5-75 to -5 ppmC4P+Hal-5 to 30 ppmAr3P=CR25 to 25 ppm第62页/共64页1919F chemical F chemical shiftsshiftsCFCl3 = 0ppmAll values are given in ppm !Type bshift ranges CF3CR3-70 to -55 ppmCF3-CO-90 to -70 ppmCF3- CF2-95 to -80 ppmCF3-O-70 to -55 ppmCHF2-CF2-145 to -125 ppm-CF2-CF2-CF2-145 to -115 ppmCF2=CR2-120 to -70 ppm-CF