波谱分析碳谱化学位移ppt课件
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北京化工大学北方学院波谱分析课件核磁共振碳谱
2、影响δc的因素
• （1）碳的轨道杂化
•
碳原子的轨道杂化（sp3、sp2、sp）在很大
程度上，决定着13C化学位移的范围。sp3杂化碳
的δ值在0-60ppm范围，sp2杂化碳的δ值在100－
150ppm范围，其中C＝O中的碳位于150－
220ppm范围的低场端，是由于电子跃迁类型为
n-π*,△E值较小。炔碳为sp杂化的碳，由于其多
CH3 Br
CH3Cl CH3F
20.0 24.9 80
CH3 CH2Cl CHC CCl
Cl
2
l3
4
24.9 52 77 96
诱导效应是通过成键电子沿键轴方
向传递的，随着与取代基距离的增大， 该效应迅速减弱。
共轭效应： 由于共轭效应引起电子分布均匀性，导致δc 低场或高场位移。如：
• 立体效应：δc对分子的构型十分敏感。碳核 与碳核或与其它核相距几个键时，其间相互
C6H14
13.7
22.8
31.9
C7H16
13.8
22.8
32.2
29.3
C8H18
13.9
22.9
32.2
29.5
C9H20
13.9
22.9
32.2
29.7
30.0
C10H22
14.0
22.8
32.3
29.8
30.1
表中数据可以看出，长链烷烃中，末端CH3的δ 值在13－14ppm，C－2的δ值在22－23ppm。
在13CNMR谱中，与13C核直接相连的 质子和邻近的质子都能使13C的信号分 裂，这样就使信号出现重叠，难于分 辨。采用质子去偶技术可以解决这个 问题。
波谱分析碳谱化学位移PPT课件
由于宽带去偶谱中峰强度与碳原子数不成正比，所以当 分子中有对称因素时要用反转门去偶(非NOE方式)测定碳 原子数。 （5）根据分析谱线的化学位移，可识别sp3、 sp2、sp 杂化碳和季碳；从化学位移和峰的强度，还可判断季碳 和羰基的类型。
(6)分析各个碳的c，参考其他信息，推断碳原子上 所连的官能团及双键，三键存在的情况。
21.3
.
33
解:（1）不饱和度U=4
（2）1号峰为饱和碳，2~7号峰为sp2杂化碳。 （3）1号峰为四重峰，故是CH3。按c值可能为CH3-Ph 或CH3-C=C。 (4) 2~7号峰从多重峰的组成及c值看是双取代苯上的碳。
(5)除以上两个结构单元CH3和C6H4外，还剩一个NH2。
(6)故可能结构为CH3-Ph-NH2
=123.1 ppm
实测值为122.8 ppm
.
14
4.4.4 炔烃 炔的sp杂化碳原子C为65~90 ppm。
端基炔键的C1的C与C2的C差别约15 ppm，而不对称 的2-炔及3-炔烃中，炔碳C值差仅为3~4及1~2 ppm。 在取代炔烃中炔碳的C变化范围可达100 ppm 。
H3C CH2 C CH H3C C C CH3
m2
.
5
4
C(K) = BS+ DmAsm sNk3sNk4
m2
其中Bs、Asm 、s、s为下表中的常数。
S为直接与第K个碳原子连接的碳原子数。
Dm是与第K个碳原子相邻并且含有m个(m为2、3、4)相 邻碳的碳原子数，D2、D3、D4可以为零。
Nk3和Nk4分别为与第K个碳原子相距3个及4个键的碳原
13C-NMR用于化合物结构分析，反应机理研究。可以确 定碳原子个数，碳原子上氢原子的个数，碳原子的化学环 境及可能的联结基团。
波谱分析碳谱化学位移
=123.1 ppm
实测值为122.8 ppm
14
4.4.4 炔烃 炔的sp杂化碳原子C为65~90 ppm。
端基炔键的C1的C与C2的C差别约15 ppm，而不对称的2-炔及3-炔烃中，炔碳C值 差仅为3~4及1~2 ppm。在取代炔烃中炔碳的C变化范围可达100 ppm 。
9
4.4.3 烯烃 烯碳为sp2杂化，C为l00~165 ppm，与芳环碳C范围相同.
线性及开链枝化烯烃中的烯碳C可以用下式计算:
C（K）=123.3+
+ Aki ( Ri ) + 校正项Aki' ( R 'i )
i
i
k k’ , , , -C–C-C-C=C-C-C-C-
其中Aki(Ri)表示在碳链中第i位置引入取代基Ri对烯碳K的化学位移的增值。i’ 为双键另一边的取代基位置。
(e)将有关参数值代入，得 C5= B2+ D2 A22+2 Nk3+2 Nk4 =15.34+29.75+（-2.69)2+0.251 =29.7（ppm） (实测值29.7ppm)
8
4.4.2 环烷烃 环烷烃中C与环的大小无明显内在关系，除环丙烷外，环烷烃中碳的C变化幅 度不超过 6ppm。 环丙烷C在 2.6 ppm，其余环烷烃(环丁烷到环十七烷) C在23.3~29.4 ppm。
碳数n >4 端甲基 C=13-14 ppm C>CH> CH2 >CH3，邻碳上取
代基增多C 越大。
取代烷烃:
H3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
13.9 22.8 34.7
4
（3）若-H被甲基取代，如C-C-H C-C-CH3,则C的C向低场移动9 ppm 左右，叫效应。
有机波谱解析课件核磁共振碳谱
13C NMR of off-resonance decoupling for compound A
首先通过1H NMR确定H3和H4(易识别)，然后分别选择照射H3和H4， 13C NMR中相应的C3和C4变为单峰．
C3
H3 照射 43
5
2
O CHO
-CHO
180 160 140 120 100
80
60
40
20
(b)
180 160 140
120 100
80
60
40
20
例2：某化合物分子组成为C8H5NO2，其宽带去偶13C NMR如下所 示．另外，信号1，2，5，6的偏共振去偶为单峰， 3，4为双峰．
试推测该化合物的结构．
34
1
2
56
O HO C
CN
DMSO-d6
180
160
140
120
诱导效应对化学位移的影响
OC CC
O
150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50
d (ppm)
3. 重氢溶剂的化学位移和峰型
重氢的自旋量子数：I = 1 重氢偶合给出的分裂信号(13C)：2In + 1 = 2n + 1 (n 重氢数)
Solvent
CDCl3 CD2Cl2 C6D6 CD3OD CD3CN Aceton-d6 DMSO-d6 DMF-d7 Pyridine-d5 CD3COOD
120
100
80
60
40
20
0
PPM
宽带去偶13C谱的优缺点
优点：减少谱线的重叠,谱图清晰、明了 缺点：失去许多分子结构信息
首先通过1H NMR确定H3和H4(易识别)，然后分别选择照射H3和H4， 13C NMR中相应的C3和C4变为单峰．
C3
H3 照射 43
5
2
O CHO
-CHO
180 160 140 120 100
80
60
40
20
(b)
180 160 140
120 100
80
60
40
20
例2：某化合物分子组成为C8H5NO2，其宽带去偶13C NMR如下所 示．另外，信号1，2，5，6的偏共振去偶为单峰， 3，4为双峰．
试推测该化合物的结构．
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1
2
56
O HO C
CN
DMSO-d6
180
160
140
120
诱导效应对化学位移的影响
OC CC
O
150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50
d (ppm)
3. 重氢溶剂的化学位移和峰型
重氢的自旋量子数：I = 1 重氢偶合给出的分裂信号(13C)：2In + 1 = 2n + 1 (n 重氢数)
Solvent
CDCl3 CD2Cl2 C6D6 CD3OD CD3CN Aceton-d6 DMSO-d6 DMF-d7 Pyridine-d5 CD3COOD
120
100
80
60
40
20
0
PPM
宽带去偶13C谱的优缺点
优点：减少谱线的重叠,谱图清晰、明了 缺点：失去许多分子结构信息
CNMR核磁共振碳谱化学位移总览表课件
耦合常数
根据碳碳耦合和耦合常数，确定邻近碳原子 的类型和它们之间的关系。
峰形和强度
通过峰形和相对强度，确定化合物的结构和 它们在分子中的位置。
峰的位置和积分峰面积
通过峰的相对位置和积分峰面积，计算化合 物中各类碳原子的数量。
化学位移的基本概念和计算方法
1 化学位移
化学位移是一种定量指标，描述碳原子的磁场感受性，通常表示为δ值。
CNMR核磁共振碳谱化学 位移总览表课件
CNMR核磁共振碳谱化学位移总览表课件。
什么是核磁共振碳谱
核磁共振碳谱（CNMR）是一种分析化学的技术，用于确定和解释有机化合 物中碳原子的化学环境。
CNMR谱图的读取与解读方法
峰高与化学位移
测量CNMR谱图中峰的高度，根据化学位移 数值判断化合物中的碳原子类型。
2 计算方法
化学位移可以通过将每个峰位置相对于标准物质（如三甲基硅烷）进行测定和计算得到。
常见化合物的谱图和化学位移数值对照 表
谱图解读
通过解读常见化合物的CNMR谱图，学习化学位 移数值在不同类型化合物中的变化规律。
数值对照表
提供一张常见化合物的CNMR化学位移数值对照 表，帮助快速确定未知化合物的结构。
影响化学位移的因素及其解释
电子效应
电子的吸引或排斥会改变碳 原子的化学位移。
取代基效应
取代基的种类和位置会对化 学位移产生影响。
溶剂效应
溶剂分子的影响会改变化学 位移数值。
核磁共振碳谱在有机化学和药物研发中 的应用
1
结构确认
核磁共振碳谱帮助鉴组分定量
通过测量峰面积，核磁共振碳谱可以用于定量分析。
3
改进合成路径
通过核磁共振碳谱的结果，调整合成路径以获得更理想的产物。
根据碳碳耦合和耦合常数，确定邻近碳原子 的类型和它们之间的关系。
峰形和强度
通过峰形和相对强度，确定化合物的结构和 它们在分子中的位置。
峰的位置和积分峰面积
通过峰的相对位置和积分峰面积，计算化合 物中各类碳原子的数量。
化学位移的基本概念和计算方法
1 化学位移
化学位移是一种定量指标，描述碳原子的磁场感受性，通常表示为δ值。
CNMR核磁共振碳谱化学 位移总览表课件
CNMR核磁共振碳谱化学位移总览表课件。
什么是核磁共振碳谱
核磁共振碳谱（CNMR）是一种分析化学的技术，用于确定和解释有机化合 物中碳原子的化学环境。
CNMR谱图的读取与解读方法
峰高与化学位移
测量CNMR谱图中峰的高度，根据化学位移 数值判断化合物中的碳原子类型。
2 计算方法
化学位移可以通过将每个峰位置相对于标准物质（如三甲基硅烷）进行测定和计算得到。
常见化合物的谱图和化学位移数值对照 表
谱图解读
通过解读常见化合物的CNMR谱图，学习化学位 移数值在不同类型化合物中的变化规律。
数值对照表
提供一张常见化合物的CNMR化学位移数值对照 表，帮助快速确定未知化合物的结构。
影响化学位移的因素及其解释
电子效应
电子的吸引或排斥会改变碳 原子的化学位移。
取代基效应
取代基的种类和位置会对化 学位移产生影响。
溶剂效应
溶剂分子的影响会改变化学 位移数值。
核磁共振碳谱在有机化学和药物研发中 的应用
1
结构确认
核磁共振碳谱帮助鉴组分定量
通过测量峰面积，核磁共振碳谱可以用于定量分析。
3
改进合成路径
通过核磁共振碳谱的结果，调整合成路径以获得更理想的产物。
碳谱PPT
吸电去屏蔽
供电屏蔽
羧基富电子态，C=C吸电去屏蔽
4.3 各类碳核的化学位移
三、羰基化合物—酰胺和内酰胺(富电子态)
4.4 自旋偶合与偶合常数
4.4 自旋偶合与偶合常数
一、13C-1H的直接偶合 1JCH的影响因素---②诱导效应
4.4 自旋偶合与偶合常数
一、13C-1H的直接偶合
¾ 13C与1H（I=1/2）之间的偶合引起峰的裂分， 符合2nI+1=2n× (1/2) +1=n+1规律。
4.3 各类碳核的化学位移
三、羰基化合物—羧酸酯和内酯(富电子态)
羧基富电子态，C=C吸电去屏蔽5-6ppm 羧基富电子态，烷基去屏蔽约11ppm
4.3 各类碳核的化学位移
三、羰基化合物—羧酸酯和内酯(富电子态)
4.3 各类碳核的化学位移
三、羰基化合物—酰胺和内酰胺(富电子态)
值小 羧基富电子态，δ C=O
二、不饱和烃：芳香化合物—取代规律
4.3 各类碳核的化学位移
二、不饱和烃：芳香化合物—取代规律
4.3 各类碳核的化学位移
二、不饱和烃：芳香化合物—芳杂环
4.3 各类碳核的化学位移
三、羰基化合物
4.3 各类碳核的化学位移
三、羰基化合物
醛、酮羰基碳在低场200ppm左右； 各类羰基化合物δC=O由低场到高场的顺序为：
¾ -CH3（q）; >CH2-（t）; > CH（d）; 季碳>C<和羰基碳C=O（s）。
¾ 1JC-H=120-300Hz；
4.4 自旋偶合与偶合常数
二、13C-1H偶合—实例
香草醛
4.4 自旋偶合与偶合常数
二、13C-1H偶合—实例
有机化学——碳谱ppt课件
图谱简单
直观
表现
信号强度低
偶合常数大
碳谱
弛豫时间长
内部 特点
共振方法多
精选编辑ppt
10
6’-[(E)-2”-羟甲基，2”-丁烯酰基]熊果 苷
精选编辑ppt
11
➢ 偶合常数大。1H-1H偶合常数0-20Hz.碳原子常与氢原子连接，它 们可以互相偶合，这种13C-1H 一键偶合常数的数值很大，一般在 125-250 Hz。因为13C 天然丰度很低，这种偶合并不影响1H 谱， 但在碳谱中是主要的。
随着原子序数的增加，重原子的核外电子数增多，抗磁屏蔽
增加，C移向高场
化合物
Cl
Br
I
CH3X CH2X2 CHX3
CX4
25.1
10.2
54.2
21.6
77.7
12.3
96.7
-28.5
-20.5 -53.8 -139.7 -292.3
这主要是由于诱导效应引起的去屏蔽作用和重原子效应的屏
蔽作用的综合作用结果。对于碘化物，随着原子数的增大，
间上的接近可能产生强烈的相互影响。通常的解释是空间上接近的碳
上
H
之间的斥力作用使相连碳上的电子密度有所增加，从而增大屏蔽
H
YH
效应，化学位移则移向高场。
H
H
Y
62.6
66.7
55.3 64.7
当a键取代时，取代基与γ-C的H之间 空间接近，空间效应使γ-C上电子密度 增加，向高移。
Y=CH3，a-；γ-C高移。 Y=CH3，e-；γ-C变化不大。
15
1249Si
所以在早期的核磁共振研究中，一般只研究1H NMR，直到上个世纪 70 年代脉冲
有机化合物波谱解析核磁共振碳谱 上课课件
氢谱与碳谱
第四章 核磁共振碳谱
核磁共振碳谱13C-NMR
13C-NMR信号1957年发现，1970年开始直接应用。 13C丰度低1.108%；磁旋比为1H的1/4。灵敏度低。 Fourier NMR仪器出现，使13C-NMR信号测定成为
可能。
4.1. 13C-NMR的特点
1．灵敏度低
空间效应
a) 取代烷基的密集性：取代烷基越大、分枝越多， C也越大 例：伯碳 仲碳 叔碳 季碳
b) -旁位效应：各种取代基团均使-碳原子的共振 位置稍移向高场
20.3 ppm
H3C
H
HOOC
COOH
14.0 ppm
H3C
COOH
HOOC
H
5ห้องสมุดไป่ตู้其他因素 氢键及其它影响
氢键的形成使羰基碳原子更缺少电子，共振移向 低场
CH3 ↑ CH2↑ CH↑ (↑ 代表正向峰，↓ 代表倒置峰) CH ↑
= 135º CH3 ↑ CH↑ CH2↓
质子宽带去耦
O CCH2CH2CH2CH3
CH CH
O
CH
C C
CH2
CH2
CH2
CH3
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
0
Chemical shift (, ppm)
(C) (CH) (CH2)
宽带去耦
13C
(CH3)
偏共振 去耦
3、DEPT法 -不失真极化转移增强法
与耦合常数J无关, 在实验中只要设置 ，发射脉冲分别为45º、90º和
135º，做三次实验，就可以区分各种碳，季碳的信号不出现
脉冲角度 峰的特征
第四章 核磁共振碳谱
核磁共振碳谱13C-NMR
13C-NMR信号1957年发现，1970年开始直接应用。 13C丰度低1.108%；磁旋比为1H的1/4。灵敏度低。 Fourier NMR仪器出现，使13C-NMR信号测定成为
可能。
4.1. 13C-NMR的特点
1．灵敏度低
空间效应
a) 取代烷基的密集性：取代烷基越大、分枝越多， C也越大 例：伯碳 仲碳 叔碳 季碳
b) -旁位效应：各种取代基团均使-碳原子的共振 位置稍移向高场
20.3 ppm
H3C
H
HOOC
COOH
14.0 ppm
H3C
COOH
HOOC
H
5ห้องสมุดไป่ตู้其他因素 氢键及其它影响
氢键的形成使羰基碳原子更缺少电子，共振移向 低场
CH3 ↑ CH2↑ CH↑ (↑ 代表正向峰，↓ 代表倒置峰) CH ↑
= 135º CH3 ↑ CH↑ CH2↓
质子宽带去耦
O CCH2CH2CH2CH3
CH CH
O
CH
C C
CH2
CH2
CH2
CH3
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
0
Chemical shift (, ppm)
(C) (CH) (CH2)
宽带去耦
13C
(CH3)
偏共振 去耦
3、DEPT法 -不失真极化转移增强法
与耦合常数J无关, 在实验中只要设置 ，发射脉冲分别为45º、90º和
135º，做三次实验，就可以区分各种碳，季碳的信号不出现
脉冲角度 峰的特征
最新第五章 核磁共振波谱法碳谱PPT课件
• 与炔碳连接的SP3碳和相应的烷烃比较，约向高场位移5~15 ppm
67.4 17.4
13.7
31.7
82.8
HC ≡ CCH2CH3 H3CC ≡ CCH3 HC≡
CCH2CH2CH2CH3
H3CC ≡
CCH2CH2CH3
22.7
C-1 C-2 C-3 C-4 67.0 84.7
73.6 67.4 82.8 17.4 29.9
20
10、温度效应
• 温度的变化可使化学位移发生变化。当分子中存在构型、 构象变化，内运动或有交换过程时，温度的变化直接影响 着动态过程的平衡，从而使谱线的数目、分辨率、线形发 生明显的变化。如吡唑分子中存在着下列互变异构：
21
11、氢键对碳化学位移的影响
191.5
191.5
OO
196.9
196.9
b) -旁式效应：各种取代基团均使 -碳原子的共振位置稍 移向高场；
RH C
20.3 ppm
H 3C
H
14.0 ppm
H 3C
COO
HOOC COOH HOOC H 32
3）超共轭效应：第二周期杂原子（N、O、F）的取 代，使 - 碳原子的高场位移比烷基取代更明显；
C
C
X
C
33
2、环烷烃及取代环烷烃
主要内容
一 13C NMR概述 二 核磁共振碳谱的特点 三 13C NMR谱图 四 13C NMR化学位移 五 影响13C化学位移的因素
六 核磁共振碳谱中几种去偶技术
七 各类化合物的13C化学位移
八 碳谱的解析步骤
2
四 13C NMR化学位移
• 一般来说，碳谱中化学位移（C）是最重要的参数。它直接反映了所观 察核周围的基团、电子分布的情况，即核所受屏蔽作用的大小。碳谱的 化学位移对核所受的化学环境是很敏感的，它的范围比氢谱宽得多，一 般在 0-250ppm。对于分子量在 300-500 的化合物，碳谱几乎可以分辨 每一个不同化学环境的碳原子，而氢谱有时却严重重迭。
化学图谱解析核磁共振图谱碳谱PPT课件
第18页/共40页
图4-2.11 环己酮的质子去耦合 13C NMR 谱图.
第19页/共40页
4-2.10苯环化合物
• 100-150ppm, 只有少数其他的峰出现在这个范围 内，当有吸收峰出现时，我们将从中获得大量的有 用信息。
• 单取代，四个峰; 取代C,有一个很弱的峰，这是由于 弛豫时间很长， NOE效应很弱.
第13页/共40页
4-2.8 离共振去耦
• 在保持图谱在看上去相对简单的同时，离共振去耦 通常能都提供多重峰信息。
• 耦合常数被降低，多重峰重叠的情况很少发生。 • 离共振去耦谱图仍然保留C和相连的H之间的耦合作
用，但有效的去除了和距离较远的H原子之间的耦 合。 • 辅助电磁波发射移所发射的频率既不处于低场也不 处于高场。 • 退藕装置处于低功率以防止完全去耦。
感谢您的观看！
第40页/共40页
第5页/共40页
去耦合的13C 谱图
• 去耦合技术去除了13C-H所有的相互作用；因此， 在去耦合的13C NMR 谱图中只有单峰。
• 去耦合装置同时地照射可调频的电磁波，使得质子 达到饱和状态，这些质子在可能的自旋状态之间迅 速的正负跃变。
• 这种迅速的跃迁去耦合了13C-H 之间所有的自旋-自 旋相互作用。因此，通过快速的转变，所有的自旋 相互作用平均起来区域零。
去共振耦合谱图可得各C原子上连接的H原子数 4. 将化学位移分类解析，查表推断相连基团。
第27页/共40页
（环）烷烃
化学位移
取代烷烃 炔烃 单取代烷烃
双取代烷烃
羧酸
烯烃 芳烃、杂芳环
1H
醛
11 10 9
羰基
87 654
烯烃 芳烃、杂芳环
图4-2.11 环己酮的质子去耦合 13C NMR 谱图.
第19页/共40页
4-2.10苯环化合物
• 100-150ppm, 只有少数其他的峰出现在这个范围 内，当有吸收峰出现时，我们将从中获得大量的有 用信息。
• 单取代，四个峰; 取代C,有一个很弱的峰，这是由于 弛豫时间很长， NOE效应很弱.
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4-2.8 离共振去耦
• 在保持图谱在看上去相对简单的同时，离共振去耦 通常能都提供多重峰信息。
• 耦合常数被降低，多重峰重叠的情况很少发生。 • 离共振去耦谱图仍然保留C和相连的H之间的耦合作
用，但有效的去除了和距离较远的H原子之间的耦 合。 • 辅助电磁波发射移所发射的频率既不处于低场也不 处于高场。 • 退藕装置处于低功率以防止完全去耦。
感谢您的观看！
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去耦合的13C 谱图
• 去耦合技术去除了13C-H所有的相互作用；因此， 在去耦合的13C NMR 谱图中只有单峰。
• 去耦合装置同时地照射可调频的电磁波，使得质子 达到饱和状态，这些质子在可能的自旋状态之间迅 速的正负跃变。
• 这种迅速的跃迁去耦合了13C-H 之间所有的自旋-自 旋相互作用。因此，通过快速的转变，所有的自旋 相互作用平均起来区域零。
去共振耦合谱图可得各C原子上连接的H原子数 4. 将化学位移分类解析，查表推断相连基团。
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（环）烷烃
化学位移
取代烷烃 炔烃 单取代烷烃
双取代烷烃
羧酸
烯烃 芳烃、杂芳环
1H
醛
11 10 9
羰基
87 654
烯烃 芳烃、杂芳环
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B3 23.46 A32 6.60 A33 11.14 A34 14.70 3 -2.07 3 0
B4 27.77 A42 2.26 A43 3.96 A44 7.35 4 0.68 4 0
7
例:3-甲基庚烷的C-5的C计算如下:
123
4 5 67
CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3
- - 6 15
- - 13 13
-- 9
4
-- 7
6
- - 15 -10
Aki(Ri)
7.2
-1.5
6
-
2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-12
Aki’(Ri’)
Aki(Ri)
Ri
’ ’ ’
Cl
- - -6 3
-1
-
Br
- 2 -1 -8
0
-
I
- 2 7 -38
-
-
C6H5
- - -11 12
-
-
校正项
有机波谱分析
1
4.4 各类碳的化学位移 碳原子在13C-NMR中的C与很多因素有关，主
要是杂化轨道状态及化学环境。
sp3-C在-2.1~43 ppm sp2-C在100~165 ppm sp-C在67~92 ppm 各类碳的化学位移顺序与氢谱中各类碳上对应质子的 化学位移顺序有很好的一致性。
若质子在高场，则该质子连接的碳也在高场；反之， 若质子在低场，则该质子连接的碳也在低场。
O
CH3
H2C
C H
O
CH3
84.2 153.2
11
表4-12 单烯烃中烯碳化学位移计算用的经验参数
Ri C(CH,CH2,CH3)
OH OR OAC COCH3 CHO COOH COOR CN
Aki’(Ri’)
’ ’ ’
1.5 -1.8 -7.9 10.6
- -1 -
-
- -1 -39 29
- - -27 18
个CH3中心碳C发生近似9ppm的去屏蔽效果，这叫取 代效应。（如甲烷C为-2.1、乙烷C为5.9，5.9、丙烷 C
为15.6，16.1，15.6 ）
碳数n >4 端甲基 C=13-14 ppm C>CH> CH2 >CH3，邻碳上取
代基增多C 越大。
取代烷烃:
H3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
Dm是与第K个碳原子相邻并且含有m个(m为2、3、4)相 邻碳的碳原子数，D2、D3、D4可以为零。
Nk3和Nk4分别为与第K个碳原子相距3个及4个键的碳原 子数。
6
表4-8 Lindeman和Adams参数
B1 6.8 B2 15.34 A12 0.56 A22 9.75 A13 17.83 A23 16.70 A14 25.48 A24 21.43 1 -2.99 2 -2.69 1 0.49 2 0.25
2
3
4.4.1 烷烃
在链烷烃中每一个碳的C与它直接相连的碳原子数和 相近的碳原子有关。
（1）饱和碳的C在-2.1~43 ppm。其中CH4屏蔽最大， C 在-2.l ppm。
（2）CH4的氢被CH3取代，则中心碳的C对应取代甲 基的增多,分别为5.9；16.1；25.2及27.9 ppm。每增加一
学位移C(K)可以用经验公式Lindeman和Adams方法 计算，其表达式为：
4
C(K)=BS+ Dm Asm s N k 3 s N k 4
m2
5
4
C(K) = BS+ Dm Asm s N k 3 s N k 4
m2
其中Bs、Asm 、s、s为下表中的常数。
S为直接与第K个碳原子连接的碳原子数。
=123.1 ppm
实测值为122.8 ppm
14
4.4.4 炔烃 炔的sp杂化碳原子C为65~90 ppm。
端基炔键的C1的C与C2的C差别约15 ppm，而不对称 的2-炔及3-炔烃中，炔碳C值差仅为3~4及1~2 ppm。 在取代炔烃中炔碳的C变化范围可达100 ppm 。
位置。
10
化学位移规律：烯烃
CC
C= 100-165 ppm（成对出现）
端碳=CH2 110；邻碳上取代基增多C越大：
CH3
25.4 CH3
H3C 30.4
29.9 H3C
C CH2 CH3 52.2
CH3 53.5
C
CH2
C
CH2
143.7 114.4
24.7 CH3
CH CH3
CH3
H2C
C H
9
4.4.3 烯烃
烯碳为sp2杂化，C为l00~165 ppm，与芳环碳C范 围相同.
线性及开链枝化烯烃中的烯碳C可以用下式计算:
C（K）=123.3+ Aki ( Ri ) + Aki' ( R 'i ) + 校正项
i
i
k k’ , , , -C–C-C-C=C-C-C-C-
其中Aki(Ri)表示在碳链中第i位置引入取代基Ri对 烯碳K的化学位移的增值。i’为双键另一边的取代基
(e)将有关参数值代入，得
C5= B2+ D2 A22+2 Nk3+2 Nk4 =15.34+29.75+（-2.69)2+0.251
=29.7（ppm） (实测值29.7ppm)
8
4.4.2 环烷烃
环烷烃中C与环的大小无明显内在关系，除环丙烷 外，环烷烃中碳的C变化幅度不超过 6ppm。 环丙烷C在 2.6 ppm，其余环烷烃(环丁烷到环十七 烷) C在23.3~29.4 ppm。
(a)与C5直接相连的碳原子数是2, S=2。 (b)连接C5的两个碳皆为仲碳，所以D2=2; D3=0; D4=0。
(c)与C5相隔三个键的碳原子数为2，相隔四个键的碳原子 数为1，因此Nk3=2, Nk4=1。 (d)Bs为B2=15.33; Asm为A22=9.57; s为2= -2.69; 为 2=0.25;
校正项
校正项
，‘（反式） 0 ，‘（顺式） -1.1
， -4.8 ， 2.3 ’，‘ 2.5 其它作用 ~0
13
例：求下列顺式化合物中C-2的C值。
K K’ ’ ’
CH3CHCHCH2CH3
1
23
4
5
解：C（2）=123.3+A()+A(’)+A(’)+ ，‘(cis)
=123.3+10.6+(-7.9)+(-1.8)+(-1.1)
13.9 22.8 34.7
4
（3）若-H被甲基取代，如C-C-H C-C-CH3, 则C的C向低场移动9 ppm左右，叫效应。
（4）若-H被甲基取代，C-C-C-H C-C-CCH3，则C的C向高场移动2.5ppm左右。此效应与 、效应相反，叫效应。
（5）及更远的甲基影响很小。
（6）直链烷烃及开环支链烷烃中第K个碳原子的化