碳谱,很好
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11
溶剂效应
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
1. wk.baidu.com的杂化类型
碳谱的化学位移受杂化的影响较大，其次序基本上与1H的化学位移平行， 一般情况是：
CH3-CH3 δ5.7 CHCH 71.9 CH2=CH2 123.3 CH2=O 197.0 sp3 δ<50ppm sp 60~100 ppm sp2 100~160ppm sp2 160~210ppm
缩酮（醛）110 连氧碳60-80 甲氧基55 甲基碳10-20
10
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
碳原子化学位移值得影响因素
羰基碳200
碳原子的杂化方式
内因
酯基碳170 苯环连氧碳155
分子内取代基的影响
外因
苯环碳110-140 缩酮（醛）105 连氧碳60-80 甲氧基55 甲基碳10-20
目录
核磁共振碳谱
1 3
概述及特点 化学位移及影响因素 典型官能团碳谱规律 主要测定技术 解谱实例
2
3 3 4
5
讲课过程中，更多的运用实例来增强大家对理论的理解并增强大家实际解谱能力！
1
一、 13C NMR的概述及特点
解谱的一般程序
解析
理化性质 文献资料
1H
NMR
13C
NMR
2D NMR HR-MS
（b）位移的大小随相隔键数的增多而减弱。取代烷烃中 效应较大， 差 异可高达几十， 效应较小，约为 10，效应则与 、 效应符号相反， 为负值，即使 c向高场移动数值也小。
14
二、 13C NMR的化学位移及影响因素 （2） 共轭效应
该效应使电子在共轭体系中分布不均，从而影响各个碳的电子云密度，导致 化学位移降低或升高。 D：给电子基团 A：吸电子基团 给电子基团使双键的位去 屏蔽，位碳原子屏蔽 吸电子基团使双键的位屏 蔽，位碳原子去屏蔽
倍数 1/4 1/91
只研究1H NMR，直到上个世纪 70 年
代脉冲傅立叶变换核磁共振谱仪问世，
13C
磁旋比γ 丰度
6.724 1.1% (4)3*91
26.752 99.985%
NMR才迅速发展起来，测试技术
≈5700
5
和方法也在不断的改进和增加，从碳 谱中可以获得极为丰富的信息。
一、 13C NMR的概述及特点
最常见的碳谱是宽带全去偶谱(BBD)，每一种化学等价的碳原子只有一条谱线 。在去偶的同时，有核NOE效应，信号更为增强。但不同碳原子的T1不等，这
对峰高影响不一样；因此峰高不能定量地反映碳原子数量。如未特别说明，文
献中均是全去偶谱
6
一、 13C NMR的概述及特点
化学位移范围宽 图谱简单 信号强度低
自旋量子数 I=0 的核是没有核磁共振信号 的。由于自然界丰富的12C I=0，没有核磁 共振信号，而 I =1/2 的13C 核，虽然有核 磁共振信号，但其天然丰度仅为1.1% ，故 信号很弱，约为1H的1/5700。 核磁共振谱线的强度与磁旋比的三次方 以及丰度成正比，
13C 1H
所以在早期的核磁共振研究中，一般
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
碳信号的个数以及每个碳信号的化学位移值是整个碳谱 给我们最有价值的信息。 化学位移值与什么因素有关呢？不同的结构片段特征的 化学位移值是多少呢？
9
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
羰基碳200
酯基碳170 苯环碳110-140
苯环连氧碳155
都是有C,H,O,N等元素分子构成，因此1H和13C NMR是最常用的核磁共振谱。
化学位移 耦合常数 积分数
范围：0-13， 提供较多的信息 重叠较多
解析
范围：0-220， 提供参数信息较少
化学位移
重叠较少
碳数
13C
3
NMR的价值何在呢？
一、 13C NMR的概述及特点
在H信号较少的结构。 相似氢谱数据的异构体
同时，取代基也可以影响碳原子的磁的各向异性，从而影响化 学位移。
13
二、 13C NMR的化学位移及影响因素 （1 ）诱导效应
吸电子取代基使相邻13C 核去屏蔽（电子云密度降低）,从而使化学位移向 低场位移 （a）电负性越强，影响越大 CH3F 75.4 CH3Cl 24.9 CH3Br 10.0 CH4 -2.4 CH3I -20.7
同时，由于碳谱范围广、重叠少，可以提供更多的结构信息， 在结构复杂化合物的结构解析中的作用显得尤为重要，一般要
碳谱数据核对一致才能鉴定为同一个化合物。
13C
NMR在有机化合物（已知和新化）的结构解析中起着非常关键的作用。
4
一、 13C NMR的概述及特点
一、13C-NMR简介
有机物都是由C原子构成其基本骨架，辅以H以及其他杂原子构成整个分子
12
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
2、取代基影响
分子中取代基的类型、数目、性质及空间因素能间接影响13C 核的电子云密度，从而使化学位移受到明显影响。电子云密度增大， δ向髙场位移，反之则向低场位移。 （1）诱导效应 （2）共轭效应 （3）空间效应 （4）氢键作用
（5）电场效应
直观 表现
耦合常数大
弛豫时间长
内部 特点
共振方法多
7
一、 13C NMR的概述及特点
耦合常数大。1H-1H耦合常数0-20Hz.碳原子常与氢原子连接，它 们可以互相耦合，这种13C-1H 一键耦合常数的数值很大，一般在 125-250 Hz。因为13C 天然丰度很低，这种耦合并不影响1H 谱， 但在碳谱中是主要的。 弛豫时间长。13C 的弛豫时间比1H 慢得多，有的化合物中的一些 碳原子的弛豫时间长达几分钟，这使得测定 T1、T2等比较方便。 另外，不同种类的碳原子弛豫时间也相差较大，这样，可以通过 测定弛豫时间来得到更多的结构信息。 共振方法多。13C NMR 除质子噪声去耦谱外，还有多种其它的共 振方法，可获得不同的信息。如偏共振去耦谱，可获得13C-1H 耦 合信息；门控去耦谱，可获得定量信息等。因此，碳谱比氢谱的 信息更丰富，解析结论更清楚。
新化合物
基本类型
已知化合物 确定新颖之处 基本母核 结构片段 总体结构
一维的1H 和13C NMR在结构解析中起着非常关键的作用。
一、 13C NMR的概述及特点
根据前面的理论，只有质量数（质子加中字数）为奇数的原子才能成为核磁共振的 研究对象，如1H(1+0),
13C(6+7), 15N（7+8），19F（9+10）等，有机天然产物几乎
溶剂效应
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
1. wk.baidu.com的杂化类型
碳谱的化学位移受杂化的影响较大，其次序基本上与1H的化学位移平行， 一般情况是：
CH3-CH3 δ5.7 CHCH 71.9 CH2=CH2 123.3 CH2=O 197.0 sp3 δ<50ppm sp 60~100 ppm sp2 100~160ppm sp2 160~210ppm
缩酮（醛）110 连氧碳60-80 甲氧基55 甲基碳10-20
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二、 13C NMR的化学位移及影响因素
碳原子化学位移值得影响因素
羰基碳200
碳原子的杂化方式
内因
酯基碳170 苯环连氧碳155
分子内取代基的影响
外因
苯环碳110-140 缩酮（醛）105 连氧碳60-80 甲氧基55 甲基碳10-20
目录
核磁共振碳谱
1 3
概述及特点 化学位移及影响因素 典型官能团碳谱规律 主要测定技术 解谱实例
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3 3 4
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讲课过程中，更多的运用实例来增强大家对理论的理解并增强大家实际解谱能力！
1
一、 13C NMR的概述及特点
解谱的一般程序
解析
理化性质 文献资料
1H
NMR
13C
NMR
2D NMR HR-MS
（b）位移的大小随相隔键数的增多而减弱。取代烷烃中 效应较大， 差 异可高达几十， 效应较小，约为 10，效应则与 、 效应符号相反， 为负值，即使 c向高场移动数值也小。
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二、 13C NMR的化学位移及影响因素 （2） 共轭效应
该效应使电子在共轭体系中分布不均，从而影响各个碳的电子云密度，导致 化学位移降低或升高。 D：给电子基团 A：吸电子基团 给电子基团使双键的位去 屏蔽，位碳原子屏蔽 吸电子基团使双键的位屏 蔽，位碳原子去屏蔽
倍数 1/4 1/91
只研究1H NMR，直到上个世纪 70 年
代脉冲傅立叶变换核磁共振谱仪问世，
13C
磁旋比γ 丰度
6.724 1.1% (4)3*91
26.752 99.985%
NMR才迅速发展起来，测试技术
≈5700
5
和方法也在不断的改进和增加，从碳 谱中可以获得极为丰富的信息。
一、 13C NMR的概述及特点
最常见的碳谱是宽带全去偶谱(BBD)，每一种化学等价的碳原子只有一条谱线 。在去偶的同时，有核NOE效应，信号更为增强。但不同碳原子的T1不等，这
对峰高影响不一样；因此峰高不能定量地反映碳原子数量。如未特别说明，文
献中均是全去偶谱
6
一、 13C NMR的概述及特点
化学位移范围宽 图谱简单 信号强度低
自旋量子数 I=0 的核是没有核磁共振信号 的。由于自然界丰富的12C I=0，没有核磁 共振信号，而 I =1/2 的13C 核，虽然有核 磁共振信号，但其天然丰度仅为1.1% ，故 信号很弱，约为1H的1/5700。 核磁共振谱线的强度与磁旋比的三次方 以及丰度成正比，
13C 1H
所以在早期的核磁共振研究中，一般
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
碳信号的个数以及每个碳信号的化学位移值是整个碳谱 给我们最有价值的信息。 化学位移值与什么因素有关呢？不同的结构片段特征的 化学位移值是多少呢？
9
二、 13C NMR的化学位移及影响因素
羰基碳200
酯基碳170 苯环碳110-140
苯环连氧碳155
都是有C,H,O,N等元素分子构成，因此1H和13C NMR是最常用的核磁共振谱。
化学位移 耦合常数 积分数
范围：0-13， 提供较多的信息 重叠较多
解析
范围：0-220， 提供参数信息较少
化学位移
重叠较少
碳数
13C
3
NMR的价值何在呢？
一、 13C NMR的概述及特点
在H信号较少的结构。 相似氢谱数据的异构体
同时，取代基也可以影响碳原子的磁的各向异性，从而影响化 学位移。
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二、 13C NMR的化学位移及影响因素 （1 ）诱导效应
吸电子取代基使相邻13C 核去屏蔽（电子云密度降低）,从而使化学位移向 低场位移 （a）电负性越强，影响越大 CH3F 75.4 CH3Cl 24.9 CH3Br 10.0 CH4 -2.4 CH3I -20.7
同时，由于碳谱范围广、重叠少，可以提供更多的结构信息， 在结构复杂化合物的结构解析中的作用显得尤为重要，一般要
碳谱数据核对一致才能鉴定为同一个化合物。
13C
NMR在有机化合物（已知和新化）的结构解析中起着非常关键的作用。
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一、 13C NMR的概述及特点
一、13C-NMR简介
有机物都是由C原子构成其基本骨架，辅以H以及其他杂原子构成整个分子
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二、 13C NMR的化学位移及影响因素
2、取代基影响
分子中取代基的类型、数目、性质及空间因素能间接影响13C 核的电子云密度，从而使化学位移受到明显影响。电子云密度增大， δ向髙场位移，反之则向低场位移。 （1）诱导效应 （2）共轭效应 （3）空间效应 （4）氢键作用
（5）电场效应
直观 表现
耦合常数大
弛豫时间长
内部 特点
共振方法多
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一、 13C NMR的概述及特点
耦合常数大。1H-1H耦合常数0-20Hz.碳原子常与氢原子连接，它 们可以互相耦合，这种13C-1H 一键耦合常数的数值很大，一般在 125-250 Hz。因为13C 天然丰度很低，这种耦合并不影响1H 谱， 但在碳谱中是主要的。 弛豫时间长。13C 的弛豫时间比1H 慢得多，有的化合物中的一些 碳原子的弛豫时间长达几分钟，这使得测定 T1、T2等比较方便。 另外，不同种类的碳原子弛豫时间也相差较大，这样，可以通过 测定弛豫时间来得到更多的结构信息。 共振方法多。13C NMR 除质子噪声去耦谱外，还有多种其它的共 振方法，可获得不同的信息。如偏共振去耦谱，可获得13C-1H 耦 合信息；门控去耦谱，可获得定量信息等。因此，碳谱比氢谱的 信息更丰富，解析结论更清楚。
新化合物
基本类型
已知化合物 确定新颖之处 基本母核 结构片段 总体结构
一维的1H 和13C NMR在结构解析中起着非常关键的作用。
一、 13C NMR的概述及特点
根据前面的理论，只有质量数（质子加中字数）为奇数的原子才能成为核磁共振的 研究对象，如1H(1+0),
13C(6+7), 15N（7+8），19F（9+10）等，有机天然产物几乎