波谱分析核磁共振碳谱
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核磁共振碳谱
γ-效应：γ位甲基取代使被观察碳分别向高场位 移约2.5ppm
CH3CH2CH3 15.4 CH3CH2CH2CH3 13.0 CH3CH2CH 11.5 CH3 CH3
烷烃- 环烷烃及其衍生物
3.8
22.1
25.3
26.6
28.2
26.6
电负性取代基的引入, δ低场位移
26.6 26.6 27.8 S 29.1 24.9 26.3 N 46.9 24.3 27.4 O 68.8 O 66.5 O
159 OCH 3
195.7 O
199.0 O
205.5 O
4).诱导引起的核外电子云密度下降
与电负性取代基相联碳的化学位移向低场
移动，移动程度随取代基电负性增加而加 强。
δ ppm CH4 –2.6 CH3I –20.7 CH3Br 20.0 CH3Cl 24.9 CH3F 80
CH4
δ ppm –2.6
率只有0.1%，故13C－13C间的同核偶合亦可以 不予考虑。
但由1H引起的异核偶合影响却表现得极为突出。
13C-NMR中， 13C信号因 1H核偶合产生的裂
分数仍遵守n+1规律： 例：q(CH3)、t(CH2)、d(CH)、S(C) 偶合常数值很大。 1JCH≈120～150Hz，且 同时存在2J、3J范围内的远程偶合，使信 号进一步裂分，形成更为复杂的图谱。
三、13C
NMR的去偶技术
质子宽带去偶 偏共振去偶 质子选择性去偶
门控去偶
反转门去偶
1.质子宽带去偶(噪音去偶、全氢去 偶)
在读取 13C的信号期间，用覆盖所有 1H核共
振频率的宽频电磁辐射照射 1H核，以消除
核磁共振波谱-碳谱(研)
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未去偶
νC νCH
νCH2
νCH3
宽带去偶
偏共振
选择性去偶
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（6） DEPT(Distortionless Enhancement by polarization Transfer) —无畸变极化转移增强技 术。
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29
碳化学位移区域
• 0-40 ppm 脂肪碳（Aliphatic carbons）. Sp3 杂化碳,没有连有有 电负性的取代基脂肪化合物。 烷基上 连有支链导致化学位移向低场移动。 40-90 ppm 脂肪碳与带有电负性原子 相连（O,N,卤素）CDCl3 (a NMR solvent) gives a triplet at 77.0 ppm.
为二重峰。既简化了图谱，也弥补了质子宽带去偶
的不足。
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邻苯二甲酸乙酯的13C宽带和偏共 振去偶谱
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21
因此，改变照射1H的第三脉冲宽度(θ)，使作 π/4、π/2、3/4π变化，并测定13C谱，可获 得如下结果：
波谱原理第五章核磁共振碳谱分析法
3
三、 13C-NMR测定方法
13C-NMR谱中，1J 约100－200Hz，偶合谱的谱线交 CH
迭，谱图复杂。常采用一些特殊的测定方法:
1、质子宽带去偶（噪音去偶）
在扫描的同时，用一个强的可使全部质子共振的去偶射 频的频率区进行照射，使得1H 对13C的偶合全部去掉。
每种碳原子都出一个单峰，互不重叠。
σi值越大， 屏蔽作用越强，δC位于高场端，δC越小 。 以TMS为内标物质。规定TMS的13C信号的δC为零，位于 其左侧的δC为正值，其右侧的δ C为负值。 此外，CS2（δC 192.5）和溶剂峰均可作内标。
δC（TMS) ＝ 192.5 + δC ( CS2)
16
1、化学位移与屏蔽原理 γ C νC ＝ 2π B0 (1－σi )
9
3、质子选择去偶
用一个很小功率的射频以某一特定质子的共振频率进 行照射，观察碳谱。 结果只与被照射质子直接相连的碳发生谱线简并，且由 于NOE效应，峰的强度增强。 连有其它质子的碳，只引起偏共振去偶的作用，谱线压 缩而不发生简并。 是归属碳的吸收峰的重要方法之一
10
C2 C3 CH3 1 C4 2 3
>C=O: 电子跃迁类型为n→π＊跃迁, ΔE值较小,δC低场； 炔碳： sp杂化的碳，顺磁屏蔽降低，较sp2杂化碳处于高场。
21
(2)、碳原子的电子云密度
核外电子云密度增大，屏蔽作用增强，化学位移向高场移动。
(CH3)3C+
(CH3)3CH 24
(CH3)3CLi 10.7
δ(ppm)
330
22
对于13C核σdia不是主要的。最大贡献约15ppm 。
18
(2)、 σpara (局部顺磁屏蔽)
三、 13C-NMR测定方法
13C-NMR谱中，1J 约100－200Hz，偶合谱的谱线交 CH
迭，谱图复杂。常采用一些特殊的测定方法:
1、质子宽带去偶（噪音去偶）
在扫描的同时，用一个强的可使全部质子共振的去偶射 频的频率区进行照射，使得1H 对13C的偶合全部去掉。
每种碳原子都出一个单峰，互不重叠。
σi值越大， 屏蔽作用越强，δC位于高场端，δC越小 。 以TMS为内标物质。规定TMS的13C信号的δC为零，位于 其左侧的δC为正值，其右侧的δ C为负值。 此外，CS2（δC 192.5）和溶剂峰均可作内标。
δC（TMS) ＝ 192.5 + δC ( CS2)
16
1、化学位移与屏蔽原理 γ C νC ＝ 2π B0 (1－σi )
9
3、质子选择去偶
用一个很小功率的射频以某一特定质子的共振频率进 行照射，观察碳谱。 结果只与被照射质子直接相连的碳发生谱线简并，且由 于NOE效应，峰的强度增强。 连有其它质子的碳，只引起偏共振去偶的作用，谱线压 缩而不发生简并。 是归属碳的吸收峰的重要方法之一
10
C2 C3 CH3 1 C4 2 3
>C=O: 电子跃迁类型为n→π＊跃迁, ΔE值较小,δC低场； 炔碳： sp杂化的碳，顺磁屏蔽降低，较sp2杂化碳处于高场。
21
(2)、碳原子的电子云密度
核外电子云密度增大，屏蔽作用增强，化学位移向高场移动。
(CH3)3C+
(CH3)3CH 24
(CH3)3CLi 10.7
δ(ppm)
330
22
对于13C核σdia不是主要的。最大贡献约15ppm 。
18
(2)、 σpara (局部顺磁屏蔽)
16.核磁共振波谱法-碳谱
-COOCH2-
O O
CH3CH2-
CH3CO-
-CH2CH2CH2-CH2CH2CH3
O O
环己醇(Cyclohexanol)
环己酮(Cyclohexanone)
对二氯苯(1,4-Dichlorobenzene)
Cl Cl
正丙醇(1-Propanol)
HO-CcH2-Cb H2-CaH3
13C谱 – 偏共振去偶
2 3
1
4 5
5 4
3,2 1
35.5 32.8
26.5 22.9 26.4
2 3
全去偶谱, 标注偏共振信息
t
t
1
4
d
5
tq
35.5 32.8
26.5 22.9 26.4
核Overhauser效应（NOE）
空间位置靠近(<0.5 nm)的两个原子核，当其中一个核的自旋被 干扰达到饱和时，另一个核的谱线强度也发生变化，这就是核 Overhauser效应(Nuclear Overhauser Enhancement, NOE)。 NOE的强度与核间距的六次方成反比。由于NOE的强弱直接 与两个核之间的距离有关，因此通过NOE的测量可以得到有 机化合物的空间结构信息。
五、按照化学位移确定碳原子类型。 六、归属谱线
例1、根据如下13C-NMR谱图推测化合物C9H12的结构， 并说明依据。
例2、某化合物C4H8O，根据如下13C-NMR谱推断其结构， 并说明依据。
例3、某化合物分子式为C10H12O, 根据13C-NMR图推测其结构。
例4、根据如下NMR谱图推测化合物C8H11N的结构，并说 明依据。
—C — ~ —C —
Ha
核磁共振波谱碳谱中常见的杂峰
核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）波谱和碳谱是化学分析中常用的技术，通过观察分子中各种元素的NMR信号，可以得到有关分子结构和化学环境的信息。
然而，在实际应用中，我们常常会遇到一些杂峰的情况，这些杂峰可能来自于实验条件、溶剂、杂质或者实际样品本身。
本文将深入探讨核磁共振波谱碳谱中常见的杂峰，帮助读者更好地理解和应对这些情况。
### 1. 杂峰的定义和分类在NMR实验中，杂峰指的是与样品本身无关的信号，它们可能来自于溶剂、杂质或者实验条件。
根据来源和特点的不同，杂峰可以被分为几种类型：- 溶剂峰：来自于NMR溶剂的信号，通常会在碳谱中出现。
- 杂质峰：来自于实际样品中的杂质或杂质产生的信号。
- 仪器峰：来自于NMR仪器本身或实验条件的信号。
### 2. 溶剂峰溶剂峰是碳谱中常见的杂峰之一。
在实验中，我们常常会选择含有丰富氢原子的氘代溶剂（如CDCl3、DMSO等）作为NMR溶剂，以减少溶剂对样品的干扰。
然而，即使是氘代溶剂中也可能存在少量的质子，这些质子会在碳谱中表现为杂峰，通常出现在4.7-5.3 ppm的范围内。
当我们观察样品的碳谱时，如果出现了明显的溶剂峰，需要格外注意并鉴别溶剂峰与样品峰的区别。
### 3. 杂质峰杂质峰是另一种常见的杂峰类型。
在实际的样品中，可能会存在一些杂质，这些杂质的信号会与样品的信号重叠，导致谱图解析困难。
针对这种情况，我们可以通过一些技术手段（如纯化、预处理等）来尽量减少杂质的影响，从而获得更清晰的NMR谱图。
### 4. 仪器峰仪器峰是来源于NMR仪器本身或实验条件的信号。
这些峰可能会在谱图中表现为不规则的突起或者背景波动，通常会引起谱图的杂乱和干扰。
在实验中，我们可以通过调整仪器参数、检修仪器、调节实验条件等方式来尽量减少仪器峰的出现。
### 5. 如何应对杂峰对于NMR谱图中的杂峰，尤其是溶剂峰和杂质峰，我们可以采取一些措施来应对，以确保样品的分析质量和准确性：- 选择纯净的溶剂，并严格控制NMR实验条件，以减少溶剂峰的出现。
核磁共振波谱法-碳谱
1
2
图谱简单。虽然碳原子与氢原子之间的偶合常数较大，但由于它们的共振频率相差很大，所以-CH-、-CH2-、-CH3等都构成简单的 AX、AX2、AX3体系。因此可用一级谱解析，比氢谱简单的多。
三 13C NMR谱图
典型碳谱图谱 最常见的碳谱是宽带全去偶谱，每一种碳原子只有一条谱线。在去偶的同时，由于核的NOE效应，信号更为增强。但不同碳原子的T1不同，这对峰高影响不一样；不同核的NOE也不同； 峰高不能定量地反映碳原子数量。
*
5、缺电子效应
如果碳带正电荷，即缺少电子，屏蔽作用大大减弱，化学位移处于低场。
1
例如：叔丁基正碳离子(CH3)3C+的达到 327.8ppm。这 个效应也可用来解释羰基的13C 化学位移为什么处于较低 场，因为存在下述共振：
2
*
6、电场效应
在含氮化合物中，如含 -NH2的化合物，质子化作用后生成 – NH3+，此正离子的电场使化学键上电子移向 或碳，从而使它们的电子密度增加，屏蔽作用增大，与未质子化中性胺相比较，其 或碳原子的化学位移向高场偏移约 0.5-5ppm。这个效应对含氮化合物的碳谱指认很有用。
用于区分碳类型的一种技术。 INEPT称为低灵敏核的极化转移增强法。 DEPT称为不失真的极化转移增强法。 即去偶呈现单峰，又可以区分出碳的类型。 INEPT通过脉冲把灵敏度高的1H的自旋极化转移到13C核上去，13C信号强度增加4倍，进行测定，故灵敏度好。 DEPT谱法是INEPT法的一种改良方法。 DEPT的信号强度仅与脉冲的倾倒角有关。通过改变照射1H的的倾倒角()，使作45，90 ，135 变化并测定其13C NMR谱
*
磁各向异性的基团对核屏蔽的影响，可造成一定的差异。这种差异一般不大，而且很难与其它屏蔽的贡献分清(这一点与1H不同）。 但有时这种各向异性的影响是很明显的。如异丙基与手性碳原子相连时，异丙基上两个甲基由于受到较大的各向异性效应的影响，碳的化学位移差别较大,而当异丙基与非手性碳原子相连时，两个甲基碳受各向异性效应的影响较小，其化学位移的差别也较小。
波谱解析 核磁共振碳谱
10、分子式 10H12O3，13C NMR谱如下，推导其可能结 、 分子式C 谱如下， 谱如下 构。
解析： 解析：
由分子式C 由分子式C10H12O3计算不饱和度: U＝5 计算不饱和度: (可能有苯环,羰基等) 可能有苯环,羰基等8ppm的多重峰 对称因素： 碳原子数， 对称因素：有（质子宽带去偶谱峰的数目：8，碳原子数， 质子宽带去偶谱峰的数目： 10） 10） 结合偏振去偶信息，分子中可能存在以下基团： 结合偏振去偶信息，分子中可能存在以下基团： δ（ppm）：sp3-C ppm）： ）：sp sp2-C 20左右 20左右 -CH3 60-65 -CH2-O 60CH2158左右 158左右 芳环上取代基相连的碳
讲解：秦磊 ：
安理大应化系
9、C9H10O，13C NMR谱见 、b图，推导 、b可能结构。 、 谱见a、 图 推导a、 可能结构 可能结构。 ， 谱见
解析： 图 解析：a图
由分子式C 由分子式C9H10O计算不饱和度: U＝5 计算不饱和度: (可能有苯环,羰基等) 可能有苯环,羰基等) 溶剂峰: 溶剂峰: CDCl3δ78ppm的多重峰 δ78ppm的多重峰 对称因素： 碳原子数， 对称因素：有（质子宽带去偶谱峰的数目：7，碳原子数， 质子宽带去偶谱峰的数目： 9） 结合偏振去偶信息，分子中可能存在以下基团： 结合偏振去偶信息，分子中可能存在以下基团： δ（ppm）：sp3-C ppm）： ）：sp sp2-C 27左右 27左右 -CH3 50左右 -CH250左右 CH2-
115115-130 芳环上的碳 170左右 C＝O吸收峰 170左右 结合课本上表4.7和4.12中各 值及基团分析： 结合课本上表4.7和4.12中各δ值及基团分析： 中各δ 推断该化合物可能结构为
有机波谱解析核磁共振碳谱
C3
H3 照射 43
5
2
O CHO
-CHO
180 160 140 120 100
C4
H4 4
照射 352 NhomakorabeaO CHO
-CHO
180 160 140 120 100
第14页/共29页
(4) DEPT测定
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarization Transfer 目的：通过13C NMR和DEPT联合测定，归属不同类型的13C核．
试推测该化合物的结构．
34
1
2
56
O HO C
CN
DMSO-d6
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
PPM
第22页/共29页
例3：某化合物分子组成为C9H10NO，其13C NMR如下： (a) 偏共振去偶；(b) 宽带去偶． 试推测该化合物的结构．
CH3CH2
CHO
(a)
CDCl3
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
第12页/共29页
例：确定化合物A中C3和C4的归属 一般的测定方法很难对C3和C4进行归属
13C NMR of off-resonance decoupling for compound A 第13页/共29页
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．
1H NMR
13C NMR
第27页/共29页
例7. 某化合物的分子组成为C11H12O2 ．在CDCl3溶剂中它的1H NMR 和13C NMR如图所示．推测其结构．
H3 照射 43
5
2
O CHO
-CHO
180 160 140 120 100
C4
H4 4
照射 352 NhomakorabeaO CHO
-CHO
180 160 140 120 100
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(4) DEPT测定
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarization Transfer 目的：通过13C NMR和DEPT联合测定，归属不同类型的13C核．
试推测该化合物的结构．
34
1
2
56
O HO C
CN
DMSO-d6
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
PPM
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例3：某化合物分子组成为C9H10NO，其13C NMR如下： (a) 偏共振去偶；(b) 宽带去偶． 试推测该化合物的结构．
CH3CH2
CHO
(a)
CDCl3
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
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例：确定化合物A中C3和C4的归属 一般的测定方法很难对C3和C4进行归属
13C NMR of off-resonance decoupling for compound A 第13页/共29页
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．
1H NMR
13C NMR
第27页/共29页
例7. 某化合物的分子组成为C11H12O2 ．在CDCl3溶剂中它的1H NMR 和13C NMR如图所示．推测其结构．
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本章内容
4.1 核磁共振碳谱的特位移 4.4 13C NMR的自旋偶合及偶合常数 4.5 核磁共振碳谱解析及应用 4.6 自旋-晶格弛豫时间( T1 ) 4.7 二维核磁共振谱
第1页/共68页
基本原理
• 在C的同位素中，只有13C有自旋现象，存在 核磁共振吸收，其自旋量子数I=1/2。
4、反转门控去偶
既无偶合信号，又无有NOE效应的谱图。
第13页/共68页
C4 C2
C1
C6
C5 C3
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO
6
的反转门控去偶谱
4
C3 C2
C1
C6
C4
C5
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO 的门控去偶谱
6
4
第14页/共68页
5、选择质子去偶
该方法类似于氢谱的自旋去偶法。且有NOE 效应存在。
参数
第5页/共68页
4.2 核磁共振碳谱的测定方法
4.2.1 脉冲傅立叶变换法 4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
第6页/共68页
4.2.1 脉冲傅立叶变换法
脉冲傅立叶变换法（Pulse Fourier Transform， 简称PFT法）是利用短的射频脉冲方式的射频波 照射样品，并同时激发所有的13C核。由于激发 产生了各种13C核所引起的不同频率成分的吸收， 并被接收器所检测。
第16页/共68页
1) INEPT法
由于核磁共振本身信号灵敏度很低，尤其是低 天然丰度的核（如13C、15N等）更为突出。INEPT法 是在具有两种核自旋的系统中，以CH为例，通过脉 冲技术，把高灵敏1H核的自旋极化传递到低灵敏的 13C核上去，这样由1H到与其偶合的13C的完全极化 传递可使，13C信号强度增强4倍。
4、反转门控去偶法(Inverted Gated Decoupling)
5、选择质子去偶 6、INEPT谱和DEPT谱
第9页/共68页
1、质子宽带去偶 又称质子噪音去偶
方法：在扫描时，同时用一强的去偶射频对可使全部质子
共振的射频区进行照射，使全部质子饱和，从而消除碳核 和氢核间的偶合，得到简化的谱图。
• 13C NMR的标准物质：
和氢谱一样，其标准物质多采用TMS。
第4页/共68页
4.1 核磁共振碳谱的特点
1. 灵敏度低: 为1H的1/6000 2. 分辨能力高：δ为0~300ppm；
同时不存在13C自身自旋-自旋裂分。
3. 给出不连氢的碳的吸收峰
可直接给出基团的特征峰，分子骨架结构的信息。
4. 不能用积分高度来计算碳的数目 5. 驰豫时间T1 可作为化合物特构鉴定的波谱
第19页/共68页
4.3 13C的化学位移
第20页/共68页
4.3.1 屏蔽常数
γc= γc B0(1 – σ)/2 π σ=σd+σp+σa+σs
强度； (5) 多次扫描累加，这是最常用的方法。
第3页/共68页
• 13C NMR的优点：
δ值范围很宽，一般为0~300ppm，化学环境相 差很小的C，在碳谱上都能分开出峰。
• 13C NMR的问题：
碳与氢核的偶合作用很强，偶合常数较大，给 图谱的测定与解析造成很大的困难。因此，碳谱 的测定技术较为复杂，识谱时一定要注意谱图的 制作方法及条件。
13(41).5110.(82)
39.6
(6)
(3)
189.5 (5) 124.8
154.0
(CH3)2N 3
1
5
CHO 的质子宽带去偶谱
6
2 第4 10页/共68页
2、偏共振去偶
方法：与质子宽带去偶相似，只是此时使用 的干扰射频使各种质子的共振频率偏离， 使碳上质子在一定程度上去偶，偶合常数 变小(剩余偶合常数)。峰的分裂数目不变， 但裂距变小，谱图得到简化，但又保留了 碳氢偶合信息。
CH1 3
2
C2 C3
3
C4
4
芳烃质子被去偶
C1
甲苯的质子选择去偶(低场部分)
第15页/共68页
6、INEPT谱和DEPT谱
确定碳分子级数
常规的13C NMR谱是指宽带质子去偶谱。在去偶的条 件下，失去了全部C－H偶合的信息，质子偶合引起的多 重谱线合并，每种碳原子只给出一条谱线。虽然用偏共振 去偶技术可以分辨CH3、CH2、CH及季C的归属，但由于 偏共振去偶谱中偶合常数分布不均匀，多重谱线变形和重 叠，在复杂分子的研究中仍然受到限制。随着现代脉冲技 术的发展，产生了一些新的能确定碳原子级数的新方法， 如J调制法、APT法、INEPT法和DEPT法等，其中 INEPT法和DEPT法已被广泛应用。
• 13C NMR的原理与1H NMR一样。
• 由因此于1γ3cC=核γH的/4，测且定1灵3C敏的度天很然低丰，度大只约有是1.H1核%的， 1/6000，测定困难。必须采用一些提高灵敏 度的方法：
第2页/共68页
提高灵敏度的方法
(1) 提高仪器灵敏度； (2) 提高仪器外加磁场强度和射频场功率； (3) 增大样品浓度； (4) 采用双共振技术，利用NOE效应增强信号
第17页/共68页
INEPT谱中不出现季 碳的信号 CH3和CH为正峰，而 CH2为负峰 只出现CH的正峰 CH3、CH2、CH为正值
第18页/共68页
2)DEPT法
DEPT谱中也不 出现季碳的信号
DEP－45°谱，CH3、 CH2和CH的峰均为正峰 DEPT－90°谱，只出现 CH的正峰 DEPT－135°谱，CH3 和CH为正峰，而CH2的 峰为负 常规宽带质子去偶13C谱
• 保留JCH 的偶合，而JCCH、JCCCH的偶合则不 表现出来，即按n+1规律裂分：从谱线可确 定与C相连的H数目，判断各碳的类型。
第11页/共68页
(CH3)2N 3
1
5
CHO
6
的偏共振去偶谱
24
第12页/共68页
3、门控去偶
交替脉冲去偶，保留峰的多重性，增加峰强度， 既有偶合信号，又有NOE效应的谱图。
第7页/共68页
4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
为什么要去偶？如何去偶？ 碳谱中，碳与氢核的偶合相当严重。
且偶合规则与氢谱相同，使得若不使用 特殊技术，碳谱很复杂，很难解析。
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常用的方法有：
1、质子宽带去偶法(Proton Broad Band Decoupling) 2、偏共振去偶法(Off-Resonance Decouping) 3、门控去偶法（Gated Decoupling）
4.1 核磁共振碳谱的特位移 4.4 13C NMR的自旋偶合及偶合常数 4.5 核磁共振碳谱解析及应用 4.6 自旋-晶格弛豫时间( T1 ) 4.7 二维核磁共振谱
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基本原理
• 在C的同位素中，只有13C有自旋现象，存在 核磁共振吸收，其自旋量子数I=1/2。
4、反转门控去偶
既无偶合信号，又无有NOE效应的谱图。
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C4 C2
C1
C6
C5 C3
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO
6
的反转门控去偶谱
4
C3 C2
C1
C6
C4
C5
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO 的门控去偶谱
6
4
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5、选择质子去偶
该方法类似于氢谱的自旋去偶法。且有NOE 效应存在。
参数
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4.2 核磁共振碳谱的测定方法
4.2.1 脉冲傅立叶变换法 4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
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4.2.1 脉冲傅立叶变换法
脉冲傅立叶变换法（Pulse Fourier Transform， 简称PFT法）是利用短的射频脉冲方式的射频波 照射样品，并同时激发所有的13C核。由于激发 产生了各种13C核所引起的不同频率成分的吸收， 并被接收器所检测。
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1) INEPT法
由于核磁共振本身信号灵敏度很低，尤其是低 天然丰度的核（如13C、15N等）更为突出。INEPT法 是在具有两种核自旋的系统中，以CH为例，通过脉 冲技术，把高灵敏1H核的自旋极化传递到低灵敏的 13C核上去，这样由1H到与其偶合的13C的完全极化 传递可使，13C信号强度增强4倍。
4、反转门控去偶法(Inverted Gated Decoupling)
5、选择质子去偶 6、INEPT谱和DEPT谱
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1、质子宽带去偶 又称质子噪音去偶
方法：在扫描时，同时用一强的去偶射频对可使全部质子
共振的射频区进行照射，使全部质子饱和，从而消除碳核 和氢核间的偶合，得到简化的谱图。
• 13C NMR的标准物质：
和氢谱一样，其标准物质多采用TMS。
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4.1 核磁共振碳谱的特点
1. 灵敏度低: 为1H的1/6000 2. 分辨能力高：δ为0~300ppm；
同时不存在13C自身自旋-自旋裂分。
3. 给出不连氢的碳的吸收峰
可直接给出基团的特征峰，分子骨架结构的信息。
4. 不能用积分高度来计算碳的数目 5. 驰豫时间T1 可作为化合物特构鉴定的波谱
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4.3 13C的化学位移
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4.3.1 屏蔽常数
γc= γc B0(1 – σ)/2 π σ=σd+σp+σa+σs
强度； (5) 多次扫描累加，这是最常用的方法。
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• 13C NMR的优点：
δ值范围很宽，一般为0~300ppm，化学环境相 差很小的C，在碳谱上都能分开出峰。
• 13C NMR的问题：
碳与氢核的偶合作用很强，偶合常数较大，给 图谱的测定与解析造成很大的困难。因此，碳谱 的测定技术较为复杂，识谱时一定要注意谱图的 制作方法及条件。
13(41).5110.(82)
39.6
(6)
(3)
189.5 (5) 124.8
154.0
(CH3)2N 3
1
5
CHO 的质子宽带去偶谱
6
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2、偏共振去偶
方法：与质子宽带去偶相似，只是此时使用 的干扰射频使各种质子的共振频率偏离， 使碳上质子在一定程度上去偶，偶合常数 变小(剩余偶合常数)。峰的分裂数目不变， 但裂距变小，谱图得到简化，但又保留了 碳氢偶合信息。
CH1 3
2
C2 C3
3
C4
4
芳烃质子被去偶
C1
甲苯的质子选择去偶(低场部分)
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6、INEPT谱和DEPT谱
确定碳分子级数
常规的13C NMR谱是指宽带质子去偶谱。在去偶的条 件下，失去了全部C－H偶合的信息，质子偶合引起的多 重谱线合并，每种碳原子只给出一条谱线。虽然用偏共振 去偶技术可以分辨CH3、CH2、CH及季C的归属，但由于 偏共振去偶谱中偶合常数分布不均匀，多重谱线变形和重 叠，在复杂分子的研究中仍然受到限制。随着现代脉冲技 术的发展，产生了一些新的能确定碳原子级数的新方法， 如J调制法、APT法、INEPT法和DEPT法等，其中 INEPT法和DEPT法已被广泛应用。
• 13C NMR的原理与1H NMR一样。
• 由因此于1γ3cC=核γH的/4，测且定1灵3C敏的度天很然低丰，度大只约有是1.H1核%的， 1/6000，测定困难。必须采用一些提高灵敏 度的方法：
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提高灵敏度的方法
(1) 提高仪器灵敏度； (2) 提高仪器外加磁场强度和射频场功率； (3) 增大样品浓度； (4) 采用双共振技术，利用NOE效应增强信号
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INEPT谱中不出现季 碳的信号 CH3和CH为正峰，而 CH2为负峰 只出现CH的正峰 CH3、CH2、CH为正值
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2)DEPT法
DEPT谱中也不 出现季碳的信号
DEP－45°谱，CH3、 CH2和CH的峰均为正峰 DEPT－90°谱，只出现 CH的正峰 DEPT－135°谱，CH3 和CH为正峰，而CH2的 峰为负 常规宽带质子去偶13C谱
• 保留JCH 的偶合，而JCCH、JCCCH的偶合则不 表现出来，即按n+1规律裂分：从谱线可确 定与C相连的H数目，判断各碳的类型。
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(CH3)2N 3
1
5
CHO
6
的偏共振去偶谱
24
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3、门控去偶
交替脉冲去偶，保留峰的多重性，增加峰强度， 既有偶合信号，又有NOE效应的谱图。
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4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
为什么要去偶？如何去偶？ 碳谱中，碳与氢核的偶合相当严重。
且偶合规则与氢谱相同，使得若不使用 特殊技术，碳谱很复杂，很难解析。
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常用的方法有：
1、质子宽带去偶法(Proton Broad Band Decoupling) 2、偏共振去偶法(Off-Resonance Decouping) 3、门控去偶法（Gated Decoupling）