碳谱

碳谱即核磁共振碳谱（¹³C - NMR），是利用¹³C 原子的核磁共振现象来测定分子结构的一种重要方法，以下从各类化合物化学位移、偶合常数、核磁共振碳谱主要测定技术几个方面为详细介绍。

核磁共振

• 偶合常数
  • 13C一1H偶合
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    • 直偶100-320Hz
      • 偶合裂分数决定碳原子种类
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    • 远程偶合＜50Hz
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  • 峰强度
    • 吸收峰高度与碳数不成定量比，季碳峰最弱
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  • 影响化学位移
    • 碳原子杂化
      • 0-100sp3 －CH3，－CH2，－C 100-160sp2 烯烃，芳烃，杂环芳烃各类不饱和碳 160-220羰基sp2 酰胺，酯，羧酸，醛，酮（δ小到大） 60-100sp 三键碳峰
    • 诱导效应
      • 基团电负性↑核外电子云密度↓
      • 吸电子基对相连C影响最大（α效应
      • 碳上烷基或吸电子基数目越多，屏蔽效应↓，δ越大
    • 共轭效应
      • 共轭超共轭高场位移
    • 空间效应
      • γ碳高场位移
      • 空间位阻导致共轭程度降低
    • 缺电子效应
      • 正电荷，缺电子，去屏蔽
    • 重原子效应
      • 重原子核外电子增加导致屏蔽
    • 分子内氢键效应
      • 使C＝O 中电子云密度降低
• 各类化合物化学位移
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  • R－CH3 5-25 R一CH2一R 22-45 R2一CH－R 30-58 R3－C－R 28-50
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  • 烷烃δ＜70
  • 烯烃δ＝110-150（成对出现）
  • 炔烃δ＝60-95（成对出现）
  • 取代芳烃δ＝110-170（苯128.5）
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    • 六元脂环烃26.6
  • 羰基碳δ160-210
    • 酸酐RCOR 190-220
  • 腈类δ＝110-125
  • 醛、酮＞酸＞酯＞酸酐
• 核磁共振碳谱主要测定技术
  • 质子宽带去偶BBD（噪音去偶，全氢去偶）
    • 宽频带使氢质子饱和，消除碳氢偶合，出单峰，强度增大
    • 确定分子中不等价碳数，不能分伯仲叔碳
  • 偏共振去偶OFR
    • 保留直偶，消除远程偶合，据裂分峰判碳类型
  • DEPT谱 无畸变极化转移技术
    • 改变质子脉冲角度调节信号强度
    • 确定碳原子级数
    • θ＝45均向上 θ＝90CH↑，其余检测不到 θ＝135CH3，CH↑，CH2↓