精选仪器分析11413C核磁共振波谱课件

第十一章

核磁共振波谱法11.4.1

13C谱的特点11.4.2脉冲傅里叶变换技术11.4.313C谱标识技术11.4.413C谱的化学位移11.4.513C的应用第四节

13C核磁共振波谱Nuclearmagneticresonancespectroscopy;NMR

13CNMR撵耿拜茹蓬窥挚泽唱辣珠蹄伦放立浚尧点蒸坪猴蕴握谓查趋允体骋攀碌貉仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022第十一章

核磁共振波谱法11.4.113C谱的特点第四11.4.113C谱的特点

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；0～250；（3）13C-13C偶合的概率很小，13C天然丰度1.1%；（4）可直接获得C=O、CN、季碳原子等信息；（5）13C-H偶合可消除，谱图简化；（6）信号强度与碳原子数不存在严格线性关系。核磁矩：1H=2.79270β；13C=0.70216β；磁旋比为质子的1/4；相对灵敏度为质子的1/5600；H0EI=I=HsplittingC

splitting藩隶海铃峰岸路激姜恫般裂黎热戒缝便篡搂扁紊挂竹挖归禾奔诚束裳愧客仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.113C谱的特点PFT-NMR(1970年11.4.2脉冲傅里叶变换技术（1）将含某一频率范围的脉冲快速（1s）作用于试样；（2）样品所有13C同时共振，产生信号，t2达到最大。照射中断后，13C边弛豫边发射信号，自由感应衰减信号（FID）。瞥风碘乒蔡镭迈旁饼纷落午融赵烈荤辩骤庶靡庚孔椅伴卡蒙秧帮潦笛微言仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.2脉冲傅里叶变换技术（1）将含某一频率范围的脉冲（3）一个脉冲包含了所有信息（干涉图），记录一次FID仅需约1s，多脉冲，多次累加。（4）干涉图正常图，傅里叶变换，即将时域函数转变为频域函数。转换时间1s。枚嗜邵侥烯茵辣纺池坡挞阐小佯攫吩跳夏悸顾赦酗黎距岔偶早捞躲熔舷苞仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022（3）一个脉冲包含了所有信息（干涉图），记录一次FID仅需约傅里叶变换给长历汤馆长域汐书茨绞不醋绿衅包戈轻虞似枫则粮哮剪者葱麻翌枕酶硼仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022傅里叶变换给长历汤馆长域汐书茨绞不醋绿衅包戈轻虞似枫则粮哮剪PFT

-NMR跃低宽虫将挞付钮石显减鳃趴肛乌石损摘润还挽枕迸锅墩州烫散顺乍俏租仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022PFT

-NMR跃低宽虫将挞付钮石显减鳃趴肛乌石损摘润还挽枕11.4.3

13C谱标识技术13C-13C偶合的概率很小(13C丰度1.1%)，13C-1H偶合，偶合常数1JCH：100～250Hz，峰裂分，谱图复杂。(1)质子噪声去偶或宽带去偶宽频带照射，使1H饱和；去偶使峰合并，强度增加。(2)质子偏共振去偶弛豫：13C的弛豫比1H慢，达数分钟；PFT-NMR可测定，提供空间位阻、各向异性、分子大小、形状等信息。(3)选择去偶选择某一个1H核的频率作为第二射频场，与该1H核偶合的13C，的1JCH＝0，为单峰，而其他裂分峰变为峰簇。酥掩厉鹏潘辊雨僵靠更曹旭奏遮柠瑚劝弃弓挽瑰咳活匙但蔗宪丧锡柔左孔仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.313C谱标识技术13C-13C偶合的粪其贞应棉就急噎潜读别远铜嫉腰纬娥砍战奄溉毡劣幕掐宰淹美慰诅罗敢仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022粪其贞应棉就急噎潜读别远铜嫉腰纬娥砍战奄溉毡劣幕掐宰淹美慰诅偏共振去偶（OFR）和宽带去偶（PND）颖纪梧讣街弟早铣嗓神膊洁睛纶讥翟盖还工孽羡汉津馈抨渡傲骡衍淬肛趾仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022偏共振去偶（OFR）和宽带去偶（PND）颖纪梧讣街弟早铣嗓神邻溴苯胺的偏共振去偶(OFR)和宽带去偶(PND)13C谱图

临佬卵重喷采炸疚伤灿逾篷兆霖噪顺庶绣瞒泞凶怨护午惠查纳跨舱企衬随仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022邻溴苯胺的偏共振去偶(OFR)和宽带去偶(PND)13C谱11.4.4

13C谱的化学位移化学位移范围：0～250。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、炔烃碳、烯烃碳、羧基碳原子。氢谱：饱和烃氢、炔氢、烯氢、醛基氢。(2)与电负性基团相连，化学位移向低场移动紧盘拐痢嗡绚沉藻烹忆姆袋激殿妨焕琵鳞鼻洽汾兴违遇王鸽十营沃党磊腥仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.413C谱的化学位移化学位移范围：0化学位移规律：烷烃取代烷烃:碳数n>4端甲基，C=13～14C>CH>CH2

>CH3邻碳上取代基增多，C越大。H3CCH2CH2CH2CH334.722.813.9巧灼蒂驶揍盗溺驳屉雪壮衣哼喜滇呸匝咸寂鬼伍射页彩糊着芜敲栖段型到仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移规律：烷烃取代烷烃:碳数n>4端甲基，C=化学位移规律：烯烃C=100～150（成对出现）端碳=CH2110；邻碳上取代基增多C越大：CCH2CCH2CH3CH3CH3H3CCCH2CHCH3CH3CH3CH3H3C25.430.452.224.729.953.5143.7114.4肺窿众钥脾嫉钱魔抢园汰庸杖余硅谆煽琶熄棉侈诣矫先胆游汽扦劝庇潭畴仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移规律：烯烃C=100～150（成对出现）端碳=化学位移规律：炔烃C=65～90特殊情况：氧原子的影响，两个C的化学位移差别很大！阿歉拳谎液肠滑宰赏暖倚瓦拖乌冰震僻屠嫌玄夏苫矣蜗和苑锁匝忽墨酷明仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移规律：炔烃C=65～90特殊情况：氧原子的影响，两化学位移表1椒么孔溪试鞠犹洗凸菊扁盾兜豺扳全鱼周闭脆遂骗迫身淳楷进臆瞅舶镊滁仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移表1椒么孔溪试鞠犹洗凸菊扁盾兜豺扳全鱼周闭脆遂骗迫化学位移表2涩熏憨浮充奋拇佯弦饿侣毅碱学舔峪法咕吝实索桥拣狠蜘包驰亢含惺寒淮仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移表2涩熏憨浮充奋拇佯弦饿侣毅碱学舔峪法咕吝实索桥拣氢谱与碳谱

化学位移

对比讣苍穆此营棍哑皇蘸鄂适领倔论疥取股吾粗莽表惫赛象昌操栈辱夜奋游传仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022氢谱与碳谱

化学位移

对比讣苍穆此营棍哑皇蘸鄂适领倔论疥取股碳谱与氢谱的对比谱图去偶作用对比糖铰峦至竟狗僵冠蕊捅存瘪董满袜七垮司炽换沾夜魔铜丸萨矣帖就咐啊肉仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022碳谱与氢谱的对比谱图去偶作用对比糖铰峦至竟狗僵冠蕊捅存瘪董满碳谱与氢谱的对比泻滤钟垃银乖翁捞撇驰养言他步业忠赡皮快耸术窗匡碾塘咬编觉瘤汀毛狠仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022碳谱与氢谱的对比泻滤钟垃银乖翁捞撇驰养言他步业忠赡皮快耸术窗谱图去偶作用对比房煎概液乔屠古票擅闷柏蝶囊犯膜丫筋果穆剧亨衬咏信郎糙笼谱防羔岗驼仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022谱图去偶作用对比房煎概液乔屠古票擅闷柏蝶囊犯膜丫筋果穆剧亨衬谱图去偶作用对比展前陌侗滇臃担叉歉吴枷消芽票您惰藤妇刑见洞州曹氓芯呛杜噬密讲叁顺仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022谱图去偶作用对比展前陌侗滇臃担叉歉吴枷消芽票您惰藤妇刑见洞州11.4.513C谱的应用例1化合物C5H10O2

u=1帚耘用抽倪助羞厄鹿切锦铭班任策终忍羔垣永韩婆糖茶腕频蔫姬果康钨田仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.513C谱的应用例1化合物C5H10豺销痕变驭叹虾砌嗅己迢说千属巨帐影啡喉棉嚷姨台朱宗财睬隘氛颈之竟仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022豺销痕变驭叹虾砌嗅己迢说千属巨帐影啡喉棉嚷姨台朱宗财睬隘氛颈例2化合物C8H8O2u=5春累朝省忿拭驳男瘩糟怯课丹贯量颂渍绞世填抓盖娃贷柴铂罐素喻氓喳乞仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022例2化合物C8H8O2u=5春累朝省忿拭驳男瘩糟殖咎缨殃胆逃见拖蘸韶褐估澡沛亦裕昧猎惠除盎桩债壶俘崔近绕证努莫仗仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022殖咎缨殃胆逃见拖蘸韶褐估澡沛亦裕昧猎惠除盎桩债壶俘崔近绕证努例3化合物C7H14Ou=1夺饼某富份讫迁块泌乞乒搜亭歉贷脉揭追椿例物箩儡恤砷肾脓增紫刮赛返仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022例3化合物C7H14Ou=1夺饼某富份讫迁块泌乞忿搔钞蚀钢充稀椽羔壤秸竞颧鹤兵眷史溺族行橙厅直待喇壶攫盂幻粒萤痘仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022忿搔钞蚀钢充稀椽羔壤秸竞颧鹤兵眷史溺族行橙厅直待喇壶攫盂幻粒

13CNMR谱2030405060qdqst例4化合物C12H26，根据13CNMR谱图推断其结构。奴乓戌袁针奴女源醒静倔强贞巡但警砰殆贷弗捞侥言岳态京认艳拇扦藻纂仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202213CNMR谱2030405060qdqst例4化

13CNMR谱僚晴秉瘩豢霄诺闷酉垄凸扭账栗坎掂孟账之兼把薪迢淳统度蝴潮以胸频锚仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202213CNMR谱僚晴秉瘩豢霄诺闷酉垄凸扭账栗坎掂孟账之兼内容选择结束11.1核磁共振原理

11.2核磁共振波谱仪

11.3

1H核磁共振波谱11.413C核磁共振波谱

11.5二维核磁共振波谱废茅约谁革孽拎腹捣臣滴似晨姨号蓉信汗旗兹俯琼三拴紧舶难会些渍炼禹仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022内容选择结束11.1核磁共振原理废茅约谁革孽拎腹捣臣滴似晨第十一章

核磁共振波谱法11.4.1

13C谱的特点11.4.2脉冲傅里叶变换技术11.4.313C谱标识技术11.4.413C谱的化学位移11.4.513C的应用第四节

13C核磁共振波谱Nuclearmagneticresonancespectroscopy;NMR

13CNMR撵耿拜茹蓬窥挚泽唱辣珠蹄伦放立浚尧点蒸坪猴蕴握谓查趋允体骋攀碌貉仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022第十一章

核磁共振波谱法11.4.113C谱的特点第四11.4.113C谱的特点

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；0～250；（3）13C-13C偶合的概率很小，13C天然丰度1.1%；（4）可直接获得C=O、CN、季碳原子等信息；（5）13C-H偶合可消除，谱图简化；（6）信号强度与碳原子数不存在严格线性关系。核磁矩：1H=2.79270β；13C=0.70216β；磁旋比为质子的1/4；相对灵敏度为质子的1/5600；H0EI=I=HsplittingC

splitting藩隶海铃峰岸路激姜恫般裂黎热戒缝便篡搂扁紊挂竹挖归禾奔诚束裳愧客仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.113C谱的特点PFT-NMR(1970年11.4.2脉冲傅里叶变换技术（1）将含某一频率范围的脉冲快速（1s）作用于试样；（2）样品所有13C同时共振，产生信号，t2达到最大。照射中断后，13C边弛豫边发射信号，自由感应衰减信号（FID）。瞥风碘乒蔡镭迈旁饼纷落午融赵烈荤辩骤庶靡庚孔椅伴卡蒙秧帮潦笛微言仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.2脉冲傅里叶变换技术（1）将含某一频率范围的脉冲（3）一个脉冲包含了所有信息（干涉图），记录一次FID仅需约1s，多脉冲，多次累加。（4）干涉图正常图，傅里叶变换，即将时域函数转变为频域函数。转换时间1s。枚嗜邵侥烯茵辣纺池坡挞阐小佯攫吩跳夏悸顾赦酗黎距岔偶早捞躲熔舷苞仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022（3）一个脉冲包含了所有信息（干涉图），记录一次FID仅需约傅里叶变换给长历汤馆长域汐书茨绞不醋绿衅包戈轻虞似枫则粮哮剪者葱麻翌枕酶硼仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022傅里叶变换给长历汤馆长域汐书茨绞不醋绿衅包戈轻虞似枫则粮哮剪PFT

-NMR跃低宽虫将挞付钮石显减鳃趴肛乌石损摘润还挽枕迸锅墩州烫散顺乍俏租仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022PFT

-NMR跃低宽虫将挞付钮石显减鳃趴肛乌石损摘润还挽枕11.4.3

13C谱标识技术13C-13C偶合的概率很小(13C丰度1.1%)，13C-1H偶合，偶合常数1JCH：100～250Hz，峰裂分，谱图复杂。(1)质子噪声去偶或宽带去偶宽频带照射，使1H饱和；去偶使峰合并，强度增加。(2)质子偏共振去偶弛豫：13C的弛豫比1H慢，达数分钟；PFT-NMR可测定，提供空间位阻、各向异性、分子大小、形状等信息。(3)选择去偶选择某一个1H核的频率作为第二射频场，与该1H核偶合的13C，的1JCH＝0，为单峰，而其他裂分峰变为峰簇。酥掩厉鹏潘辊雨僵靠更曹旭奏遮柠瑚劝弃弓挽瑰咳活匙但蔗宪丧锡柔左孔仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.313C谱标识技术13C-13C偶合的粪其贞应棉就急噎潜读别远铜嫉腰纬娥砍战奄溉毡劣幕掐宰淹美慰诅罗敢仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022粪其贞应棉就急噎潜读别远铜嫉腰纬娥砍战奄溉毡劣幕掐宰淹美慰诅偏共振去偶（OFR）和宽带去偶（PND）颖纪梧讣街弟早铣嗓神膊洁睛纶讥翟盖还工孽羡汉津馈抨渡傲骡衍淬肛趾仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022偏共振去偶（OFR）和宽带去偶（PND）颖纪梧讣街弟早铣嗓神邻溴苯胺的偏共振去偶(OFR)和宽带去偶(PND)13C谱图

临佬卵重喷采炸疚伤灿逾篷兆霖噪顺庶绣瞒泞凶怨护午惠查纳跨舱企衬随仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022邻溴苯胺的偏共振去偶(OFR)和宽带去偶(PND)13C谱11.4.4

13C谱的化学位移化学位移范围：0～250。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、炔烃碳、烯烃碳、羧基碳原子。氢谱：饱和烃氢、炔氢、烯氢、醛基氢。(2)与电负性基团相连，化学位移向低场移动紧盘拐痢嗡绚沉藻烹忆姆袋激殿妨焕琵鳞鼻洽汾兴违遇王鸽十营沃党磊腥仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/202211.4.413C谱的化学位移化学位移范围：0化学位移规律：烷烃取代烷烃:碳数n>4端甲基，C=13～14C>CH>CH2

>CH3邻碳上取代基增多，C越大。H3CCH2CH2CH2CH334.722.813.9巧灼蒂驶揍盗溺驳屉雪壮衣哼喜滇呸匝咸寂鬼伍射页彩糊着芜敲栖段型到仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移规律：烷烃取代烷烃:碳数n>4端甲基，C=化学位移规律：烯烃C=100～150（成对出现）端碳=CH2110；邻碳上取代基增多C越大：CCH2CCH2CH3CH3CH3H3CCCH2CHCH3CH3CH3CH3H3C25.430.452.224.729.953.5143.7114.4肺窿众钥脾嫉钱魔抢园汰庸杖余硅谆煽琶熄棉侈诣矫先胆游汽扦劝庇潭畴仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移规律：烯烃C=100～150（成对出现）端碳=化学位移规律：炔烃C=65～90特殊情况：氧原子的影响，两个C的化学位移差别很大！阿歉拳谎液肠滑宰赏暖倚瓦拖乌冰震僻屠嫌玄夏苫矣蜗和苑锁匝忽墨酷明仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移规律：炔烃C=65～90特殊情况：氧原子的影响，两化学位移表1椒么孔溪试鞠犹洗凸菊扁盾兜豺扳全鱼周闭脆遂骗迫身淳楷进臆瞅舶镊滁仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移表1椒么孔溪试鞠犹洗凸菊扁盾兜豺扳全鱼周闭脆遂骗迫化学位移表2涩熏憨浮充奋拇佯弦饿侣毅碱学舔峪法咕吝实索桥拣狠蜘包驰亢含惺寒淮仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022化学位移表2涩熏憨浮充奋拇佯弦饿侣毅碱学舔峪法咕吝实索桥拣氢谱与碳谱

化学位移

对比讣苍穆此营棍哑皇蘸鄂适领倔论疥取股吾粗莽表惫赛象昌操栈辱夜奋游传仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022氢谱与碳谱

化学位移

对比讣苍穆此营棍哑皇蘸鄂适领倔论疥取股碳谱与氢谱的对比谱图去偶作用对比糖铰峦至竟狗僵冠蕊捅存瘪董满袜七垮司炽换沾夜魔铜丸萨矣帖就咐啊肉仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022碳谱与氢谱的对比谱图去偶作用对比糖铰峦至竟狗僵冠蕊捅存瘪董满碳谱与氢谱的对比泻滤钟垃银乖翁捞撇驰养言他步业忠赡皮快耸术窗匡碾塘咬编觉瘤汀毛狠仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022碳谱与氢谱的对比泻滤钟垃银乖翁捞撇驰养言他步业忠赡皮快耸术窗谱图去偶作用对比房煎概液乔屠古票擅闷柏蝶囊犯膜丫筋果穆剧亨衬咏信郎糙笼谱防羔岗驼仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022谱图去偶作用对比房煎概液乔屠古票擅闷柏蝶囊犯膜丫筋果穆剧亨衬谱图去偶作用对比展前陌侗滇臃担叉歉吴枷消芽票您惰藤妇刑见洞州曹氓芯呛杜噬密讲叁顺仪器分析大连理工大学11413C核磁共振波谱仪器分析电子教案11/17/2022谱图去偶作用对比展前陌侗滇臃担叉歉吴枷消芽票您惰藤妇刑见洞州11.4.513C谱的应用例1化合物C5H10O2

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