NMR,VU,IR,MS四大图谱解析解析

13C-NMR谱图解析

13C-NMR谱图解析流程

1.分于式的确定

2.由宽带去偶语的谱线数L与分子式中破原子数m比较，判断分子的对称性.

若L=m，每一个碳原子的化学位移都不相同，表示分子没有对称性;若L

3.标出各谙线的化学位移Qc，确定谙线的归属

在结构鉴定中，常用的13C-NMR技术是宽带去偶和偏共振去偶。根据宽带去偶谱测定的化学位移，偏共振去偶谱中各类碳的偶合谱线数，以及峰高相对和对称状况，对各谱线作大体归属，从而辨别碳核的类型和可能的官能团。

结构比较复杂的化合物，根据上述方法对13C-NMR谱线归属碰到困难时，可借助测定T1值作进一步的辨别，特别在归属不同季碳的谱线时，T1值的测定更有其实用价值。另外，在1H-NMR谱线归属明确的情况下，还可采用质子选择去偶技术来归属难以辨认的13C-NMR 谱线。在偏共振去偶时出现的虚假远程偶合现象也可以为归属某些特殊结构单元提供有用的信息，1H谱与13C谱相结合，有利于彼此信号归属。

各类碳核的化学位移范围如下图所示：

表1

基团类型Qc/ppm

烷0-60

炔60-90

烯，芳香环90-160

羰基160

4.组合可能的结构式

在谱线归属明确的基础上，列出所有的结构单元，并合理地组合成一个或几个可能的工作结构。

5.确定结构式

用全部光谱材料和化学位移经验计算公式验证并确定惟一的或

可能性最大的结构式，或与标准谱图和数据表进行核对。经常使用的标准谱图和数据表有:

经验计算参数

1.烷烃及其衍生物的化学位移

一般烷烃灸值可用Lindeman-Adams经验公式近似地计算：

∑

Qc5.2

=nA

-

+

式中:一2.5为甲烷碳的化学位移九值;A为附加位移参数，列于下表，为具有某同一附加参数的碳原子数。

表2

注:1(3).1(4)为分别与三级碳、四级碳相连的一级碳;2(3)为与三级碳相连的二级碳，依此类推。

取代烷烃的Qc为烷烃的取代基效应位移参数的加和。表4一6给出各种取代基的位移参数

表3

烷烃取代基Y的位移参数

直链烷烃的Qc值

表4

计算实例:3一戊醇的Qc

r B a B r

CH3-CH2-CH-CH2-CH3

OH

由表查出直烷烃Qc的基数，再加上表Y取代基参数。

C a: 34.7+41=75.7(实测73.8)

C B: 22.8+8=30.3(实测30.0)

C r: 13.9-5=8.9(实测10.0)

对于比较复杂的烃取代物的Qc值，将表与表结合起来计算。即按表计算烃的Qc值，加上表的取代基参数。

饱和环状化物的Qc（ppm）

表4

2.不饱和烃的化学位移

烯烃不含杂原子的烯烃的sp2碳Qc 范围大约为90-160ppm sp2碳的化学位移与取代基的性质和立体因素有关，可按Roberts 公式计式：

∑∑∑+++=St ntAt nlAl Qk 3.123

式中:123.3为乙烯碳的化学位移Qc 值，当计算Ck(sp2)的Qc 时，双键一边是a,B,r...另边则是a,B,r... AL 为计算同侧碳的增值,At 是计算异侧碳的增值。有关各种取代基和立体因素(St)的增值列于表5

k

(2)炔烃SP3杂化碳的化学位移范围大约为60- 90ppm。与相应的烷烃比较，叁键a-位的扩碳的化学位移向高场移5 --15ppm，末端叁键碳比分子内部叁键碳处于较高场。叁键与极性基团相连时，2个sp碳的化学位移差距可拉宽到20 --95ppm.

3.芳香化合物的化学位移

苯的化学位移Qc为128.5ppm，取代基可使直接相连的芳环碳位35ppm之多，对其他位置的影响相对小得多。

对于多取代苯的占c值，可利用取代基影响的加和原则，按Savitsky法则近似求得

∑

Qc

128R t Z

+

=)(

5.

单取代苯环13C的化学位移增位

取代基Z t Z o Z m Z p

H 0 0 0 0 CH2 8.9 0.7 -0.1 -0.29 CH3CH2 15.6 -0.5 0 -2.6 CH（CH3）2 20.1 -2.0 0 -2.5 C（CH3）3 22.2 -3.4 -0.4 -3.1 CH=CH2 9.5 -2.0 2.0 -0.5 -C≡CH -6.1 3.8 0.4 -0.2 C6H6 13.1 -1.1 0.4 -0.2 CH2OH 12.3 -1.4 -1.4 -1.4 CH2OOOCH3 7.7 0 0 0 OH 26.9 -12.7 1.4 -7.3

CF3 -0.9 -2.2 0.3 3.2 SH 2.3 1.1 1.1 -3.1 SCH3 10.2 -1.8 0.4 -3.6 SO3H

15

-2.2

1.3

3.8

芳杂环中碳的化学位移

取代基对毗陡环上碳的化学位移影响可由下式做近似计算

Zei Z ei Q ++=15.128

式中:128.5为苯的化学位移Qc 值;Z1为杂原子对杂环碳i 化学位移相对苯环的增值;Zei 为在碳e 上的取代基对碳i 的增值(表4一11). 4.羰基的化学位移

醛、酮拨基碳的吸收在低场200ppm 左右，丙酮碳基碳的化学位移为205.8，乙醛为199.30，烷基a-取代可使拨基碳的化学位移向低