核磁共振碳谱

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1、第三章核磁共振碳谱n§1.概述1.基本情况12C98.9%I=013C1.1%I=1/2γ=6.728（107radT-1S-1)1Hγ=26.752（107radT-1S-1)相对灵敏度1.1%X（1/4）3=1/58001H-13C耦合2.13C-NMR的特点1.化学位移范围宽0-220ppm，（CI4,330ppm),分辨能力强2.13C-NMR可检测不与氢相连的共振吸收峰季碳，C=O，C≡C，C≡N，-C=C-3灵敏度低，耦合复杂.§2.化学位移σd：抗磁屏蔽，核外电子抵消外磁场的作用σa顺磁屏蔽，分子中其它原子的存在，使核外电子运

2、动受阻，电子云呈非球性，其所产生的磁场和抗磁作用方向相反。σp相邻基团磁各向异性σs溶剂和介质的影响影响因素1影响因素（1）.碳的轨道杂化（2）碳的电子云密度(CH3)3C+(CH3)3CH(CH3)3C-Lippm3302410.7(3)诱导效应碳p轨道上电子云向电负性基团方向移动，产生去屏蔽作用。δ向低场移动CH4CH3CLCH2CL2CHCL3CCL4ppm-2.624.9527796CH3ICH3BrCH3CLCH3F-20.720.724.980与电负性强度成正比；诱导效应引起的键的极化作用沿碳链传递，随距离的增加面递减。碘原子由

3、于核外电子云产生屏蔽作用。(4)共轭效应共轭作用引起电子云分布不均匀(5)立体效应γ旁位效应 X-CH2α-CH2β-CH2γ-CH2δ-CH2ζ-CH3H14.223.132.232.223.114.2I-7.210.9-1.5-0.900Br19.710.2-3.8-0.700CL31.010.0-5.1-0.500F70.17.8-6.8000顺反异构(6)取代基数目CH4CH3CH3　CH3CH2CH3δ-2.38.415.415.9CH3CH2CH2CH3(CH3)3CH13.024.21.0631.3(7)重原子效应(8)溶剂效

4、应(9)氢键§2.各类碳核的化学位移1.sp3杂化碳的化学位移及经验公式(1)烷烃:-2.6-60ppm烷烃C-1C-2C-3C-4C-5C1-2.6    C28.4    C315.415.915.4  C413.124.824.813.1 C513.722.434.322.434.3GrantandPaul公式CiACiSα9.11(3)-1.1β9.41(4)-3.4γ-2.52(3)-2.5δ0.32(4)-7.2ε0.13(2)-3.73(3)-9.54(1)-1.54(2)-8.4CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH2C

5、H3δ(C-5)=-2.6+2X9.1+2X9.4+2x(-2.5)+0.3=29.7(CH3)3COC(O)NHCH(CH3)COOH基本值-2.31αC9.11βCOOH2.0　　1βNH11.31γCOO-2.8S(p,3)-1.116.2(17.3)-C<9.19.4-2.50.3-COOH20.12.0-2.80-N<28.311.3-5.10-COO22.62.0-2.80p0.00.0-1.13.4取代烷烃δc(k):取代基在k位置的δcδc(k,Ri):在未取代烷烃中k碳原子的δcZki(Ri):取代基Ri对碳原子的位移增量

6、CH3CH(Br)CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2CH3δ(C-2)=15.34+1X9.75+1X(-2.69)+0.25=22.7Zn-Br增量10.5Ziso-Br增量-4δ(C-2)=22.7+10.5-4=29.3(30.7)环烷烃及其衍生物Zks:取代基R对k碳原子的增量αβγδOH:e438-3-2a395-7-1CH3e690-0.2αaβe-3.4δc1=27.6+43=69.6(69.5)δc2=27.6+8=34.6(35.5)δc3=27.6-3=23.6(24.4)δc4=27.6-2=24.6(25

7、.9)2.sp2杂化碳的化学位移及经验公式烯烃及衍生物δ：烯烃：100-165ppm,乙烯123.3,与烷相比，δαC+4-5ppm,δβCδγCδδc相差小于1ppm αβγα‘β’γ‘C10.67.2-1.5-7.9-1.81.5C(CH3)325-14 C6H512-11 OH6-1 OR292-39-1 OCOR18-27 COCH3156 CHO1313 COOH49 COOR67 CL3-1-62 Br-8-12 I-387 CN-1615 Sαα’（反）=0Sαα’（顺）=-1.1Sαα=-4.8Sα’α’=2.5Sββ=2.

8、3αβγα‘β’γ‘C10.67.2-1.5-7.9-1.81.5CH3CH（CH3）2CH=CHaba123.3b123.31αC10.61αC10.61α’C-7.91βC1