13CNMR核磁共振碳谱化学位移总览表== ppt课件
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波普分析核磁-13Cppt课件
-CH2 -CH2 -CH3
Et HOOC SH NH2 Ph Br Cl OH NO2
2018/11/15
1.3 2.3 2.5 2.6 2.6 3.4 3.5 3.6 4.4
1.3 1.7 1.6 1.5 1.6 1.9 1.8 1.6 2.1
0.9 1.0 1.0 0.9 0.9 1.0 1.0 0.9 1.0
波 谱 分 析
sp2 -CH=CH2
>C=O sp CCH
在较低场 100 ~ 160 ppm
在最低场 150 ~ 220 ppm 在中间 14 CH3 O CH2 C O CH2 61 114 36 50 ~ 80 ppm
138 171
36 126-142
127 ~ 134 41
2018/11/15
2018/11/15
波 谱 分 析
对构象确定的六元环，-旁位效应更加显著。
3 0 . 6
H
H C 3
3 0 . 6
2 0 . 1 C H 3
H 3 . 7 3 5 . 6 2 C H 3 H C 3 2 2 . 7
3 5 . 6
其他顺反异构体也有类似情况。
1 1 . 4
C H H H 2C 2C 3 1 2 2 . 8 CC 1 2 9 . 7 H H
2018/11/15
二、 烯烃及取代烯烃
1. 的范围及影响因素
1）乙烯：123.3ppm，取代乙烯：100 ~ 150ppm； 2） (C=) > (-CH=) > (CH2=)； 3）与相应烷烃相连，除了-碳原子的值向低场位移4 ~ 5ppm， 其它（ -、 -、、碳原子）的值一般相差在1ppm以内； 4）共轭效应：形成共轭双键时，中间碳原子键级减小，共振移 向高场。
3版仪器分析第5节-13C核磁共振波谱课件
训练才能有所收获，取得成效。
• 9、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视； • 10、智者超然物外
结束
2022/8/12
学习目标
1、复述故事，深入理解文章内 容，初步把握人物形象。
2、学会利用文中关键词句分 析人物形象。
3、体会文章所揭示的深刻道 理。
自学指导(一)
看图复述课文内容
故事发生的时间、地点、人物、 事件的起因、经过和结果要复述
清楚。
自学指导(二)
1、作者运用哪几种方法去刻画人物的形象？从文 中找出具体句子进行分析。并说说你是如何看待这
第十九章 核磁共振波谱
分析法
nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR
第五节 13C核磁共振谱简介
一、 概述 generalization 二、 化学位移 chemical shift 三、 偶合与弛豫 coupling and relaxation 四、 13CNMR谱图 13C NMR spectrograph
H splitting
I=
1 2
C splitting
1
I= 2
( 19F：300ppm； 31P：700ppm；)
H0
（3）13C-13C偶合的几率很小；13C天然丰度1.1%；
（4）13C-H偶合可消除，谱图简化。
2022/8/12
PFT-NMR
MAGNET MAGNET
R.F.transmitter
R-F receiver and detector
Sweep generator
Recorder
(1) Magnet 25 1 ℃ (2) Sweep generator 3~10mG/min 全程~0.2Gauss (3) （射频发生器 ） R–F transmitter (4) （射频接收器和检测器） R–F receiver and detector (5) （样品支架 , 探头） Sample holder ,probe (6) （记录仪） Recorder
• 9、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视； • 10、智者超然物外
结束
2022/8/12
学习目标
1、复述故事，深入理解文章内 容，初步把握人物形象。
2、学会利用文中关键词句分 析人物形象。
3、体会文章所揭示的深刻道 理。
自学指导(一)
看图复述课文内容
故事发生的时间、地点、人物、 事件的起因、经过和结果要复述
清楚。
自学指导(二)
1、作者运用哪几种方法去刻画人物的形象？从文 中找出具体句子进行分析。并说说你是如何看待这
第十九章 核磁共振波谱
分析法
nuclear magnetic resonance spectroscopy; NMR
第五节 13C核磁共振谱简介
一、 概述 generalization 二、 化学位移 chemical shift 三、 偶合与弛豫 coupling and relaxation 四、 13CNMR谱图 13C NMR spectrograph
H splitting
I=
1 2
C splitting
1
I= 2
( 19F：300ppm； 31P：700ppm；)
H0
（3）13C-13C偶合的几率很小；13C天然丰度1.1%；
（4）13C-H偶合可消除，谱图简化。
2022/8/12
PFT-NMR
MAGNET MAGNET
R.F.transmitter
R-F receiver and detector
Sweep generator
Recorder
(1) Magnet 25 1 ℃ (2) Sweep generator 3~10mG/min 全程~0.2Gauss (3) （射频发生器 ） R–F transmitter (4) （射频接收器和检测器） R–F receiver and detector (5) （样品支架 , 探头） Sample holder ,probe (6) （记录仪） Recorder
NMR 碳谱.ppt
1
σN dai ∝ r , rs: rp = 1 : 3
（对于 H 核，σN dai 的影响为主，对于 C 核，该项的影
响次之。）
44
考虑邻近原子对 N 核的影响时，可用下列半经
验公式：
e2
1
σN dai = 3mc2 i ri
+
e2 3mc 2
Z K (RNK ) 1
KN
（式中 Zk 为邻近原子 K 的原子序数，RNK 为核
N 与原子 K 间的距离。）
45
顺磁屏蔽（σpara）
为生顺各，磁向 与屏异 σN蔽性d的a（i 非方σ球向pa形相ra）电反子。（如p电子）环流产
根据 Karplus and Pople 公式，与电子激发能、键序
及 2p 电子与核间距离有关。即：
σ = para N
(
e2h2 2m2c2
)(E)1
B1
B2
35
邻溴苯胺的门控去偶谱表明，既保留了偶合， 又呈现出 NOE 增强。36Fra bibliotek反转门去偶
反转门去偶为抑制NOE的门控去偶。 其脉 冲示意图如下:
B1
B2
37
反转门去偶谱表明，既达到了全去偶，S/N 提高, 又因NOE的抑制（去偶时间很短），使峰面积正比 于碳原子的数目。如下图:(a) 质子宽带去偶谱, (b) 反转门去偶谱.
16
F(t) 滤波/储存 A/D
FT
F()
D/A
17
3. 氘锁和溶剂
氘锁 稳定磁场 溶剂 氘代溶剂，注意溶剂的化学位移和峰形 CDCl3 CD3CN CD3COCD3 CD3SOCD3 CD3OD 76.9(t) 1.3(七) 29.8(七) 39.7(七) 49.0(七)
第4章 核磁共振碳谱 PPT课件
碘原子越多，作用越大，化学位移越小。如： CH2I2、 CHI3、 CI4的化学位移分别为 -54和 第 3 -140和-292.5。 章 核 • 原因：高原子序数的原子核外电子云密度大， 导致碳原子核外电子云密度同样增大，信号移 磁 共 向高场区。
振
2i 波 谱 分 析 第 3 章 核 磁 共 振
一、质子噪声去耦 二、偏共振去耦 三、质子选择去耦 四、门控去耦及反转 门控去耦 五、APT、INEPT、 DEPT谱
2018/11/7
一、噪音去偶谱(proton noise decoupling spectrum
wei 波 谱 分 析 第 3 章 核 磁 共 振
又叫全氢去偶(简称COM)或,13C(1H)宽带 去偶(简称BBD)。采用的脉冲系列如图3-72所 示，即在读取13C的FID信号期间，用覆盖所有
• 碳原子的化学位移杂化大小顺序与氢谱 中的顺序一致： • sp2﹥sp ﹥ sp3 • sp3 :甲基﹤亚甲基﹤次甲基﹤季碳 0--60 • sp2 ：烯基碳和芳香碳：100—167 • sp2 ：羰基：160—220 • sp ：炔基碳：60—90
2018/11/7
2、碳核周围的电子云密度
wei 波 • 碳的化学位移与碳核周围的电子云密度有关。 谱 • 碳核周围的电子云密度越大，屏蔽效应越强， 分 信号移向高场，化学位移越小；碳核周围的电 析
2018/11/7
电负性 4.0
3.1
2.8 2.5 2.1
17
取代基的诱导效应可沿碳链延伸，α碳原子
wei 波 谱 分 析
第 三 章 核 磁 共 振 氢 谱
上的氢位移较明显，β碳原子上的氢有一定位移
，γ位以后则不明显。
CH3 —
13CNMR核磁共振碳谱化学位移总览表
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。
的峰的裂分应全部去除。如果还有谱线的裂分不能去除，应考虑分
子中是否含F或P等元素。 (6)从分子式和可能的结构单元，推出可能的结构式。利用化学位移 规律和经验计算式，估算各碳的化学位移，与实测值比较。 (7)综合考虑1H NMR、IR、MS和UV的分析结果，必要时进行其他 的双共振技术及τ 1测定，排除不合理者，得到正确的结构式。
δ值范围在100－150ppm，sp杂化碳的δ值范围在60－95ppm。
2．诱导效应
当电负性大的元素或基团与碳相连时，诱导效应使碳的核外 电子云密度降低，故具有去屏蔽作用。随着取代基电负性增强， 或取代基数目增大，去屏蔽作用也增强， δ值愈向低场位移。
3．共轭效应
共轭作用会引起电子云分布的变化，导致不同位置碳的共 振吸收峰向高场或低场移动。
5．弛豫时间τ1可作为化合物结构鉴定的波谱参数
在化合物中，处于不同环境的13C核，它们的弛豫时间τ1数
值相差较大，可达2－3个数量级，通过τ1可以指认结构归属，
窥测体系运动状况等。
4.2.1
脉冲傅里叶变换法
原理同1H NMR。
4.2.2
核磁共振碳谱中几种去偶技术
在有机化合物的13C NMR中，13C-13C之间的偶合由于13C的天然丰 度很低，可以不予考虑。但13C-1H核之间的偶合常数很大，如1JCH高达 120-320Hz,13C的谱线会被与之偶合的氢按n+1规律裂分成多重峰，这 种峰的裂分对信号的归属是有用的，但当谱图复杂时，加上2JCCH、
CNMR核磁共振碳谱化学位移总览表
4．不能用积分高度来计算碳的数目 13C NMR的常规谱是质子全去偶谱。对于大多数碳，尤其是
质子化碳，它们的信号强度都会由于去偶的同时产生的NOE效 应而大大增强，如甲酸的去偶谱与偶合谱相比，信号强度净增 近2倍。季碳因不与质子相连，它不能得到完全的NOE效应， 故碳谱中季碳的信号强度都比较弱。由于碳核所处的环境和弛 豫机制不同，NOE效应对不同碳原子的信号强度影响差异很大， 因此不等价碳原子的数目不能通过常规共振谱的谱线强度来确 定。
4.4 13C NMR的自旋偶合及偶合常数
4.4.1 13C－1H的自旋偶合 13C-13C偶合的几率很小（13C天然丰度1.1%）；
13C- 1H偶合；偶合常数1JCH：100-250 Hz；峰裂分；谱图复杂；
去偶！！！
4.4.2 13C—X的自旋偶合
1.13C－19F的偶合常数
19F对13C的偶合也符合n＋1规律，其偶合常数1JCF的数值很大，并为负 值，1JCF为－150－360Hz（在谱图上以绝对值存在）、2JCF为20－60Hz、 3JCF为4－20Hz、4JCF为0－5Hz。
δ值比苯 (128.5ppm）大
4．立体效应
13C化学位移对分子的立体构型十分敏感。只要碳核间空间比 较接近，即使间隔几个化学键，彼此还会有强烈的影响。如在 Van der Waals效应中，通常1H是处于化合物的边缘或外围，当2 个氢原子靠近时，由于电子云的相互排斥，使1H核周围的电子云 密度下降，这些电子云将沿着C－H键移向碳原子，使碳的屏蔽 作用增加，化学位移向高场移动。
不同环境的碳，受到的屏蔽作用不同，δ值不同，其共振频率 νC也不同。
4.3.2 影响13C化学位移的因素
1．碳杂化轨道
碳原子的杂化轨道状态（sp3、sp2、sp）很大程度上决定13C 化学位移。sp3杂化碳的共振信号在高场，sp2杂化碳的共振信号 在低场，sp杂化碳的共振信号介于前二者之间。以TMS为标准， 对于烃类化合物来说，sp3碳的δ值范围在0－60ppm；sp2杂化碳的 δ值范围在100－150ppm，sp杂化碳的δ值范围在60－95ppm。
质子化碳，它们的信号强度都会由于去偶的同时产生的NOE效 应而大大增强，如甲酸的去偶谱与偶合谱相比，信号强度净增 近2倍。季碳因不与质子相连，它不能得到完全的NOE效应， 故碳谱中季碳的信号强度都比较弱。由于碳核所处的环境和弛 豫机制不同，NOE效应对不同碳原子的信号强度影响差异很大， 因此不等价碳原子的数目不能通过常规共振谱的谱线强度来确 定。
4.4 13C NMR的自旋偶合及偶合常数
4.4.1 13C－1H的自旋偶合 13C-13C偶合的几率很小（13C天然丰度1.1%）；
13C- 1H偶合；偶合常数1JCH：100-250 Hz；峰裂分；谱图复杂；
去偶！！！
4.4.2 13C—X的自旋偶合
1.13C－19F的偶合常数
19F对13C的偶合也符合n＋1规律，其偶合常数1JCF的数值很大，并为负 值，1JCF为－150－360Hz（在谱图上以绝对值存在）、2JCF为20－60Hz、 3JCF为4－20Hz、4JCF为0－5Hz。
δ值比苯 (128.5ppm）大
4．立体效应
13C化学位移对分子的立体构型十分敏感。只要碳核间空间比 较接近，即使间隔几个化学键，彼此还会有强烈的影响。如在 Van der Waals效应中，通常1H是处于化合物的边缘或外围，当2 个氢原子靠近时，由于电子云的相互排斥，使1H核周围的电子云 密度下降，这些电子云将沿着C－H键移向碳原子，使碳的屏蔽 作用增加，化学位移向高场移动。
不同环境的碳，受到的屏蔽作用不同，δ值不同，其共振频率 νC也不同。
4.3.2 影响13C化学位移的因素
1．碳杂化轨道
碳原子的杂化轨道状态（sp3、sp2、sp）很大程度上决定13C 化学位移。sp3杂化碳的共振信号在高场，sp2杂化碳的共振信号 在低场，sp杂化碳的共振信号介于前二者之间。以TMS为标准， 对于烃类化合物来说，sp3碳的δ值范围在0－60ppm；sp2杂化碳的 δ值范围在100－150ppm，sp杂化碳的δ值范围在60－95ppm。
核磁共振碳谱 ppt课件
转移技术) ,
大大提高对13C核的观测灵敏度;
可利用异核间的偶合对13C信号进行调 制的方法，来确定碳原子的类型。
ppt课件
30
DEPT谱图：
不碳)同。类通型过的改13变C信照号射1均H呈核单第峰三(脉CH冲3、宽度CH(θ2、)的C不H及同季， 若收θ峰=，13C5°H2(为C谱向)下，的可共使振CH吸及收C峰H3，为季向碳上信的号共消振失吸。 若θ=90°(B谱)，CH为向上的信号，其它信号消
5
13(41).5110.8 (2)
(1) 39.6
(6) 189.5
(3) (5) 124.8 154.0
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO 的质子宽带去偶谱
6
4
ppt课件
6
2、质子选择去偶
该方法类似于氢谱的自旋去偶法。且有NOE效 应存在。
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)
31.8 209.7
69.5
H3C C CH2 C OH
54.8
O
CH3
29.4
ppt课件
58
某含氮未知物，质谱显示分子离子峰为m/z 209，元素分析结果为C： 57.4%，H：5.3%，N：6.7%，13C NMR谱如图4-8所示。（括弧内s 表示单峰，d表示双峰，t表示三重峰，q表示四重峰），推导其化学
⒈质子的类型：说明化合物具有哪些种类的含氢 官能团。
⒉氢分布：Leabharlann 明各种类型氢的数目。⒊核间关系:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学 环境
指核间关系可提供化合物的二级结构信息，如连结方式、 位置、距离；结构异构与立体异构(几何异构、光学异构、
大大提高对13C核的观测灵敏度;
可利用异核间的偶合对13C信号进行调 制的方法，来确定碳原子的类型。
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30
DEPT谱图：
不碳)同。类通型过的改13变C信照号射1均H呈核单第峰三(脉CH冲3、宽度CH(θ2、)的C不H及同季， 若收θ峰=，13C5°H2(为C谱向)下，的可共使振CH吸及收C峰H3，为季向碳上信的号共消振失吸。 若θ=90°(B谱)，CH为向上的信号，其它信号消
5
13(41).5110.8 (2)
(1) 39.6
(6) 189.5
(3) (5) 124.8 154.0
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO 的质子宽带去偶谱
6
4
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6
2、质子选择去偶
该方法类似于氢谱的自旋去偶法。且有NOE效 应存在。
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)
31.8 209.7
69.5
H3C C CH2 C OH
54.8
O
CH3
29.4
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58
某含氮未知物，质谱显示分子离子峰为m/z 209，元素分析结果为C： 57.4%，H：5.3%，N：6.7%，13C NMR谱如图4-8所示。（括弧内s 表示单峰，d表示双峰，t表示三重峰，q表示四重峰），推导其化学
⒈质子的类型：说明化合物具有哪些种类的含氢 官能团。
⒉氢分布：Leabharlann 明各种类型氢的数目。⒊核间关系:氢核间的偶合关系与氢核所处的化学 环境
指核间关系可提供化合物的二级结构信息，如连结方式、 位置、距离；结构异构与立体异构(几何异构、光学异构、
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2
(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
号强度； (5) 多次扫描累加，这是最常用的方法。
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3
• 13C NMR的优点：
δ值范围很宽，一般为0~250，化学环境相差很 小的C，在碳谱上都能分开出峰。
第三节 核磁共振碳谱
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1
3.1 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。
• 13C NMR的原理与1H NMR一样。
• 由 于 γc= γH /4 ， 且 13C 的 天 然 丰 度 只 有 1.1%，因此13C核的测定灵敏度很低，大 约是H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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16
1
2
CH3 H
34
C=C
CH2Cl H
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17
三、炔烃 炔烃sp杂化碳的化学位移在67~92之间。
4 53 2 1
CH CCH2CH2CH3
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18
4 5H 21
HC
C
C
3
CH2CH3
OH
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19
四、芳烃
(1) 芳 烃 芳 环 sp2 杂 化 的 碳 的 化 学 位 移 为 123~142(苯：128.5)；
一、饱和碳
(1) δc在 -2.1~43ppm 之间；
(2) 每有一个α-H 或β-H 被甲基取代，碳的化学位 移增加大约 9，称α或β效应；
(3) 每一个γ-H 被取代，碳化学位移减小约 2.5；
核磁共振谱图解析 ppt课件
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33
用NOESY方法对异构体的鉴别
•
在有机合成反应中会经常出现异构体 ,在异构体构型的鉴别 中，NOE是一种非常有效的手段。NOE谱对有机化合物结构、构 型、构象的鉴定能够提供重要信息. NOE谱可以采用一维方式或 二维方式 ,我们通常都采用二维谱图的方式，因为二维谱方便快 捷，可观察的信息全。 • NOE主要用来确定两种质子在分子立体空间结构中是否距 离相近。要求两种质子的空间距离小于5A. 从以上可以看出 NOE和空间因素很有关系,和相隔的化学键数无关，所以在分析 NOE谱图时候,一定要能画出结构的立体构型以便解析。下面是 用NOE方法来鉴别异构体的简单例子。
下面是四氢糖醇的结构图,可以看出手性碳对2,3,4,5位氢的空间上的影响.
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2.5
1.188 2.373
2.0
2.944
4 5
4
1.000
1.5
1.955 1.941 1.936 1.922 1.918 1.910 1.907 1.904 1.899 1.895 1.884 1.867 1.853 1.848 1.664 1.658 1.650 1.645 1.638 1.632 1.628 1.619 1.610 1.602 1.589
10-14 (DMSO); 7-10 (CDCl3) 8-10 (峰型尖锐) 5-8 (并且两个氢会分开) 7-13 9-12
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12
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13
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14
PPT课件
15
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16
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17
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18
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19
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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。
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
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不对称的化合物、每种化学环境不同的碳原子通常可以得到特 征的谱线。
3．能给出不连氢碳的吸收峰
6
在1H NMR中不能直接观察到C=O、C=C、C202≡0/11C/13、C=N、季
碳等不连氢基团的吸收信号，只能通过相应基团的化学位移值、
分子式不饱和度等来判断这些基团是否存在。而13C NMR谱可 直接给出这些基团的特征吸收峰。由于碳原子是构成有机化合
11
2020/11/13
13C NMR spectrum with the protons
decoupled
by the broadband decoupler
34
4
3 21
56
1
2
5 6
谱图去偶作用对比
2020/11/13
12
6.INEPT谱和DEPT谱
13
常规的13C NMR谱是指宽带质子去偶谱。在去偶2020的/11/13条件下，
限度地获取，13C NMR信息。
1．质子宽带去偶法 2．偏共振去偶法 3．门控去偶法 4．反转门控去偶法 5．选择质子去偶
谱图去偶作用对比
2020/11/13
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2020/11/13
13C NMR spectrum with the protons coupled
3
4
3 21
56
4
1 2
5 6
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4.2 核磁共振碳谱的测定方法13C核的天然丰度很低，只有1.108%，而1H的天然丰度为
99.98％。13C核的旋磁比γC也很小，只有γH核翔的1/4。信号灵 敏度与核的旋磁比γC的立方成正比，因此，相同数目的1H核 和13C核，在同样的外磁场中，相同的温度下测定时，其信噪
化学及其他相关领域的科学研究和生产部门不可缺少的分析
测试手段，对有关学科的发展起了极大的促进作用。
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
比为11.59 × 10-4，即13C NMR的灵敏度大约只有1H NMR的
1/6000。所以，在连续波谱仪上是很难得到13C NMR谱的，这
也是13C NMR在很长时间内未能得到广泛应用的主要原因。
2．分辫能力高
1H NMR的化学位移通常在0-15ppm，而13C NMR的常用范 围为0-300ppm，约为1H谱的20倍。同时13C自身的自旋-自旋裂 分实际上不存在，虽然，13C-1H之间有偶合，但可以用质子去 偶技术进行控制。因此13C谱的分辨能力比1H谱高得多，结构
1
有机波谱分析
13CNMR 核磁共振碳谱化学位移总览表
2020/11/13
4.1 核磁共振碳谱的特点
2
13C核磁共振谱的信号是1957年由P. C. Laute2r0b20/1u1/1r3首先观察到
的。碳是组成有机物分子骨架的元素，人们清楚认识到13C
NMR对于化学研究的重要性。由于13C的信号很弱，加之1H核
7
5．弛豫时间τ1可作为化合物结构鉴定的波谱参数2020/11/13 在化合物中，处于不同环境的13C核，它们的弛豫时间τ1数
值相差较大，可达2－3个数量级，通过τ1可以指认结构归属， 窥测体系运动状况等。
4.2.1 脉冲傅里叶变换法
原理同1H NMR。
4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
8
2020/11/13
物的基本元素，因此从13C NMR谱可以得到有关分子骨架结构 的信息。
4．不能用积分高度来计算碳的数目 13C NMR的常规谱是质子全去偶谱。对于大多数碳，尤其是
质子化碳，它们的信号强度都会由于去偶的同时产生的NOE效 应而大大增强，如甲酸的去偶谱与偶合谱相比，信号强度净增 近2倍。季碳因不与质子相连，它不能得到完全的NOE效应， 故碳谱中季碳的信号强度都比较弱。由于碳核所处的环境和弛 豫机制不同，NOE效应对不同碳原子的信号强度影响差异很大， 因此不等价碳原子的数目不能通过常规共振谱的谱线强度来确 定。
在有机化合物的13C NMR中，13C-13C之间的偶合由于13C的天然丰
度很低，可以不予考虑。但13C-1H核之间的偶合常数很大，如1JCH高达 120-320Hz,13C的谱线会被与之偶合的氢按n+1规律裂分成多重峰，这
种峰的裂分对信号的归属是有用的，但当谱图复杂时，加上2JCCH、 3JCCCH也有一定的表现，使各种谱峰交叉重叠，谱图难以解析。为了 提高灵敏度和简化谱图，人们研究了多种质子去偶测定方法，以最大
只出现CH的正峰
CH3、CH2、CH为正值
2)DEPT法
15
DEPT谱中也不 出现季碳的信号 2020/11/13
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
的偶合干扰，使13C NMR信号变得很复杂，难以测得有实用
价值的谱图。20世纪70年代后期，质子去偶和傅里叶变换技
术的发展和应用，才使13C NMR的测定变成简单易得。20多
年来，核磁共振技术取得巨大发展，目前，13C NMR已广泛
应用于有机化合物的分子结构测定、反应机理研究、异构体
判别、生物大分子研究等方面，成为化学、生物化学、药物
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。
INEPT谱中不出现季 14 碳的信号 2020/11/13 CH3和CH为正峰，而 CH2为负峰
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。
3．能给出不连氢碳的吸收峰
6
在1H NMR中不能直接观察到C=O、C=C、C202≡0/11C/13、C=N、季
碳等不连氢基团的吸收信号，只能通过相应基团的化学位移值、
分子式不饱和度等来判断这些基团是否存在。而13C NMR谱可 直接给出这些基团的特征吸收峰。由于碳原子是构成有机化合
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13C NMR spectrum with the protons
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谱图去偶作用对比
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6.INEPT谱和DEPT谱
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常规的13C NMR谱是指宽带质子去偶谱。在去偶2020的/11/13条件下，
限度地获取，13C NMR信息。
1．质子宽带去偶法 2．偏共振去偶法 3．门控去偶法 4．反转门控去偶法 5．选择质子去偶
谱图去偶作用对比
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13C NMR spectrum with the protons coupled
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• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4.2 核磁共振碳谱的测定方法13C核的天然丰度很低，只有1.108%，而1H的天然丰度为
99.98％。13C核的旋磁比γC也很小，只有γH核翔的1/4。信号灵 敏度与核的旋磁比γC的立方成正比，因此，相同数目的1H核 和13C核，在同样的外磁场中，相同的温度下测定时，其信噪
化学及其他相关领域的科学研究和生产部门不可缺少的分析
测试手段，对有关学科的发展起了极大的促进作用。
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
比为11.59 × 10-4，即13C NMR的灵敏度大约只有1H NMR的
1/6000。所以，在连续波谱仪上是很难得到13C NMR谱的，这
也是13C NMR在很长时间内未能得到广泛应用的主要原因。
2．分辫能力高
1H NMR的化学位移通常在0-15ppm，而13C NMR的常用范 围为0-300ppm，约为1H谱的20倍。同时13C自身的自旋-自旋裂 分实际上不存在，虽然，13C-1H之间有偶合，但可以用质子去 偶技术进行控制。因此13C谱的分辨能力比1H谱高得多，结构
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有机波谱分析
13CNMR 核磁共振碳谱化学位移总览表
2020/11/13
4.1 核磁共振碳谱的特点
2
13C核磁共振谱的信号是1957年由P. C. Laute2r0b20/1u1/1r3首先观察到
的。碳是组成有机物分子骨架的元素，人们清楚认识到13C
NMR对于化学研究的重要性。由于13C的信号很弱，加之1H核
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5．弛豫时间τ1可作为化合物结构鉴定的波谱参数2020/11/13 在化合物中，处于不同环境的13C核，它们的弛豫时间τ1数
值相差较大，可达2－3个数量级，通过τ1可以指认结构归属， 窥测体系运动状况等。
4.2.1 脉冲傅里叶变换法
原理同1H NMR。
4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
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2020/11/13
物的基本元素，因此从13C NMR谱可以得到有关分子骨架结构 的信息。
4．不能用积分高度来计算碳的数目 13C NMR的常规谱是质子全去偶谱。对于大多数碳，尤其是
质子化碳，它们的信号强度都会由于去偶的同时产生的NOE效 应而大大增强，如甲酸的去偶谱与偶合谱相比，信号强度净增 近2倍。季碳因不与质子相连，它不能得到完全的NOE效应， 故碳谱中季碳的信号强度都比较弱。由于碳核所处的环境和弛 豫机制不同，NOE效应对不同碳原子的信号强度影响差异很大， 因此不等价碳原子的数目不能通过常规共振谱的谱线强度来确 定。
在有机化合物的13C NMR中，13C-13C之间的偶合由于13C的天然丰
度很低，可以不予考虑。但13C-1H核之间的偶合常数很大，如1JCH高达 120-320Hz,13C的谱线会被与之偶合的氢按n+1规律裂分成多重峰，这
种峰的裂分对信号的归属是有用的，但当谱图复杂时，加上2JCCH、 3JCCCH也有一定的表现，使各种谱峰交叉重叠，谱图难以解析。为了 提高灵敏度和简化谱图，人们研究了多种质子去偶测定方法，以最大
只出现CH的正峰
CH3、CH2、CH为正值
2)DEPT法
15
DEPT谱中也不 出现季碳的信号 2020/11/13
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
的偶合干扰，使13C NMR信号变得很复杂，难以测得有实用
价值的谱图。20世纪70年代后期，质子去偶和傅里叶变换技
术的发展和应用，才使13C NMR的测定变成简单易得。20多
年来，核磁共振技术取得巨大发展，目前，13C NMR已广泛
应用于有机化合物的分子结构测定、反应机理研究、异构体
判别、生物大分子研究等方面，成为化学、生物化学、药物
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。
INEPT谱中不出现季 14 碳的信号 2020/11/13 CH3和CH为正峰，而 CH2为负峰
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。