第十一章

核磁共振波譜法11.4.1

13C譜的特點11.4.2

脈沖傅里葉變換技術11.4.313C譜標識技術11.4.413C譜的化學位移11.4.513C的應用第四節

13C核磁共振波譜Nuclearmagneticresonancespectroscopy;NMR

13CNMR2023/2/611.4.113C譜的特點

PFT-NMR(1970年)，實用化技術。13C譜特點：（1）研究C骨架，結構信息豐富；（2）化學位移范圍大；0～250；（3）13C-13C偶合的概率很小，13C天然豐度1.1%；（4）可直接獲得C=O、CN、季碳原子等信息；（5）13C-H偶合可消除，譜圖簡化；（6）信號強度與碳原子數不存在嚴格線性關系。核磁矩：1H=2.79270β；13C=0.70216β；磁旋比為質子的1/4；相對靈敏度為質子的1/5600；H0EI=I=HsplittingC

splitting2023/2/611.4.2

脈沖傅里葉變換技術（1）將含某一頻率范圍的脈沖快速（1s）作用于試樣；（2）樣品所有13C同時共振，產生信號，t2達到最大。照射中斷后，13C邊弛豫邊發射信號，自由感應衰減信號（FID）。2023/2/6傅里葉變換2023/2/6PFT

-NMR2023/2/611.4.3

13C譜標識技術13C-13C偶合的概率很小(13C豐度1.1%)，13C-1H偶合，偶合常數1JCH：100～250Hz，峰裂分，譜圖復雜。(1)質子噪聲去偶或寬帶去偶寬頻帶照射，使1H飽和；去偶使峰合并，強度增加。(2)質子偏共振去偶弛豫：13C的弛豫比1H慢，達數分鐘；PFT-NMR可測定，提供空間位阻、各向異性、分子大小、形狀等信息。(3)選擇去偶選擇某一個1H核的頻率作為第二射頻場，與該1H核偶合的13C，的1JCH＝0，為單峰，而其他裂分峰變為峰簇。2023/2/6偏共振去偶（OFR）和寬帶去偶（PND）2023/2/6鄰溴苯胺的偏共振去偶(OFR)和寬帶去偶(PND)

13C譜圖

2023/2/611.4.4

13C譜的化學位移化學位移范圍：0～250。核對周圍化學環境敏感，重疊少。氫譜與碳譜有較多共同點。碳譜化學位移規律：(1)高場低場碳譜：飽和烴碳、炔烴碳、烯烴碳、羧基碳原子。氫譜：飽和烴氫、炔氫、烯氫、醛基氫。(2)與電負性基團相連，化學位移向低場移動2023/2/6化學位移規律：烯烴C=100～150（成對出現）端碳=CH2110；鄰碳上取代基增多C越大：CCH2CCH2CH3CH3CH3H3CCCH2CHCH3CH3CH3CH3H3C25.430.452.224.729.953.5143.7114.42023/2/6化學位移規律：炔烴C=65～90特殊情況：氧原子的影響，兩個C的化學位移差別很大！2023/2/6化學位移表12023/2/6氫譜與碳譜

化學位移

對比2023/2/6碳譜與氫譜的對比譜圖去偶作用對比2023/2/6碳譜與氫譜的對比2023/2/6譜圖去偶作用對比2023/2/611.4.513C譜的應用例1化合物C5H10O2

u=12023/2/62023/2/62023/2/6例3化合物C7H14Ou=12023/2/6

13CNMR譜2023/2/6內容選擇結束11.1

核磁共振原理

11.2

核磁共振波譜儀

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