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13C-核磁共振波谱法
Nuclear ic Resonance Spectroscopy
2018/6/25
一、概述
PFT-NMR(1970年),实用化技术;
(pulse fourier transform )
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;%;
(4)13C-H偶合可消除,谱图简化。
核磁矩:1H=; 13C=
磁旋比为质子的1/4;
相对灵敏度为质子的1/5600;
H0
E
I=
I=

H splitting
C splitting
2018/6/25
13C核磁共振波谱的原理与1H核磁共振基本相同。所有有机化合物都含有碳和氢元素,由于13C的化学位移范围(0~240)远大于H核的化学位移(0~15),因此13C核谱分辨率高。几乎每一种化学环境稍稍不同的13C核都能被分别观测到,进而可得到分子的骨架结构信息。另外它还可以得到1H谱不能直接测得的羰基、***基和季碳信息。
由于脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪的普遍应用, 13C核磁共振的应用技术发展很快,预计将超过1H核磁共振的共作而成为核磁共振的主要方面。二者结合成为有机化合物结构和构型分析的有力工具。
2018/6/25
PFT-NMR

R-F receiver
and detector
Recorder
Sweep generator
2018/6/25
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;
2018/6/25
13C NMR化学位移
化学位移 1) TMS为参考标准,c=0 ppm
2) 以各种溶剂的溶剂峰作为参数标准
碳的类型化学位移(ppm)

C-I 0~40
C-Br 25~65
C-Cl 35~80
—CH3 8~30
—CH2 15~55
—CH— 20~60
2018/6/25
碳的类型化学位移(ppm)
C—(炔) 65~85
=C—(烯) 100~150
C=O 170~210
C-O 40~80
C6H6(苯) 110~160
C-N 30~65
2018/6/25
sp3: =0~100 ppm
sp2: =100~210 ppm
羰基碳: =170~210 ppm
2018/6/25
2018/6/25
化学位移规律:烷烃
取代烷烃:
H
3
C
C
H
2
C
H
2
C
H
2
C
H
3
3
4
.
7
2
2
.
8
1
3
.
9
碳数n >4 端***C=13-14
C>CH> CH2 >CH3
邻碳上取代基增多C 越大
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