有机波谱解析课件核磁共振碳谱.ppt

核磁共振碳谱核磁共振碳谱 能产生共振的同位素核为能产生共振的同位素核为13C 丰度低丰度低(1.107%)，测定时样品用量大，时间长，测定时样品用量大，时间长 化学位移范围：化学位移范围：0200 ppm1.13C谱的基础知识谱的基础知识1可编辑版2.化学位移与结构化学位移与结构13C NMR的d范围：0200 ppm烷烃类饱和碳原子070 ppm2可编辑版诱导效应对化学位移的影响诱导效应对化学位移的影响d(ppm)3可编辑版3.重氢溶剂的化学位移和峰型重氢溶剂的化学位移和峰型重氢的自旋量子数：重氢的自旋量子数：I=1重氢偶合给出的分裂信号重氢偶合给出的分裂信号(13C)：2In+1=2n+1n 重氢数重氢数)4可编辑版4.几种常见几种常见13C NMR的谱的谱(1)偏共振去偶偏共振去偶(off-resonance decoupling)消除了弱的C-H偶合，只保留直接与13C连接的1H核的偶合(一般：1JC-H=150200 Hz)特征特征5可编辑版一些化合物的偏共振去偶一些化合物的偏共振去偶13C NMR13C NMR of off-resonance decouplingCDCl3 6可编辑版13C NMR of off-resonance decouplingCDCl3 7可编辑版偏共振去偶偏共振去偶13C谱的优缺点谱的优缺点优点：可以获得较多的信息优点：可以获得较多的信息 例如：在不同碳核周围H的配置情况缺点：谱线重叠过多，给解析增加困难缺点：谱线重叠过多，给解析增加困难8可编辑版(2)宽带去偶宽带去偶(wide band decoupling)同时发射多个频率的射频，消除全部同时发射多个频率的射频，消除全部1H核对核对13C核的核的偶合，同时产生偶合，同时产生NOE，两者均增大了，两者均增大了13C信号强度信号强度 9可编辑版优点：减少谱线的重叠优点：减少谱线的重叠,谱图清晰、明了谱图清晰、明了缺点：失去许多分子结构信息缺点：失去许多分子结构信息 宽带去偶宽带去偶13C谱的优缺点谱的优缺点10可编辑版一些化合物的宽带去偶一些化合物的宽带去偶13C NMR11可编辑版CDCl3 13C NMR of wide band decoupling12可编辑版(3)选择选择去偶去偶(selective decoupling)方法：选择某一方法：选择某一1H进行去偶进行去偶(照射照射)前提：通常在准确知道化合物的前提：通常在准确知道化合物的1H谱图谱图(氢核的化学氢核的化学位移位移)情况下使用情况下使用13可编辑版例：确定化合物例：确定化合物A中中C3和和C4的归属的归属一般的测定方法很难对C3和C4进行归属13C NMR of off-resonance decoupling for compound A14可编辑版首先通过首先通过1H NMR确定确定H3和和H4(易识别易识别)，然后分别选择照射，然后分别选择照射H3和和H4，13C NMR中相应的中相应的C3和和C4变为单峰变为单峰15可编辑版(4)DEPT测定测定DEPT:Distortionless Enhancement by Polarization Transfer目的：通过目的：通过13C NMR和和DEPT联合测定，归属不同类型的联合测定，归属不同类型的13C核核(i)135 DEPT:一级碳(1C)和三级碳(3C)的信号朝上，二级碳(2C)信号向下，四级碳(4C)信号消失(ii)90 DEPT:只显示三级碳(3C)的共振信号两种常用的测定方法和结果两种常用的测定方法和结果16可编辑版135 DEPT的谱图特征的谱图特征2 C1 C3 C3 C脂肪区脂肪区芳香区芳香区17可编辑版CDCl3 18可编辑版结构同定结构同定1H NMRIR19可编辑版20可编辑版结构同定结构同定(i)MS:206(M+);127(M+-Br)(ii)1H NMR21可编辑版例例1：某化合物分子组成为：某化合物分子组成为C4H6O2，其，其13C NMR如下：如下：(a)偏共振去偶；偏共振去偶；(b)宽带去偶宽带去偶 试推测该化合物的结构试推测该化合物的结构22可编辑版例例2：某化合物分子组成为：某化合物分子组成为C8H5NO2，其宽带去偶，其宽带去偶13C NMR如下所如下所示另外，信号示另外，信号1，2，5，6的偏共振去偶为单峰，的偏共振去偶为单峰，3，4为双峰为双峰试推测该化合物的结构试推测该化合物的结构23可编辑版例例3：某化合物分子组成为：某化合物分子组成为C9H10NO，其，其13C NMR如下：如下：(a)偏共振去偶；偏共振去偶；(b)宽带去偶宽带去偶 试推测该化合物的结构试推测该化合物的结构24可编辑版分析分析25可编辑版例例4.某化合物的分子组成为某化合物的分子组成为C4H7O2Br在在CDCl3溶剂中它的溶剂中它的1H NMR和和13C NMR(宽带去偶宽带去偶)如图所示推测其结构如图所示推测其结构26可编辑版例例5.某化合物的分子组成为某化合物的分子组成为C6H12O在在CDCl3溶剂中它的溶剂中它的1H NMR和和13C NMR如图所示推测其结构如图所示推测其结构27可编辑版例例6.某化合物的分子组成为某化合物的分子组成为C8H12O2在在CDCl3溶剂中它的溶剂中它的1H NMR和和13C NMR如图所示推测其结构如图所示推测其结构28可编辑版例例7.某化合物的分子组成为某化合物的分子组成为C11H12O2 在在CDCl3溶剂中它的溶剂中它的1H NMR和和13C NMR如图所示推测其结构如图所示推测其结构29可编辑版