第五讲-核磁共振碳谱.ppt

§5.4核磁共振碳谱的解析一、鉴别谱图中的真实谱峰1、溶剂峰(参见标准谱图)2、杂质峰3、作图条件的选择：扫描时间、样品用量等等，特别是样品含有F原子和季碳时。**第五讲核磁共振碳谱§5.1核磁共振碳谱简介1、有机化合物中的碳原子构成了有机物的骨架。因此观察和研究碳原子的信号对研究有机物有着非常重要的意义。一、核磁共振碳谱的优点：2、化学位移范围宽。1H谱的谱线化学位移值d的范围在0-10ppm，少数谱线可再超出约5，一般不超过20，而一般13C谱的谱线在0-250ppm，特殊情况下会再超出50-100。由于化学位移范围较宽，故对化学环境有微小差异的核也能区别，这对鉴定分子结构更为有利。3、碳谱比氢谱的信息更丰富，解析结论更清楚。可获得各种类型的碳原子情况，如分子中有多少个碳原子；它们各属于哪些基团；伯、仲、叔、季碳原子各有多少等等。4、图谱简单。虽然碳原子与氢原子之间有自旋自旋偶合相互作用，但由于可以采用去偶技术采集碳谱数据，因此碳谱比氢谱简单。二、测定碳谱的困难§5.2化学位移基本原则：影响氢谱化学位移的因素在碳谱中同样适用。一、烷烃及其衍生物1、取代基的电负性对脂肪族链状烷基的碳原子来说，取代基的电负性是影响其d的主要因素。当脂肪链的碳原子不连杂原子时，一般情况下d在55ppm以内，当连杂原子时，d值可达80ppm或更大。2、空间效应1）当脂肪链碳原子上的氢被烷基取代后，其d值也相应增大。2）取代的烷基越大，越具分枝，被取代的碳原子的d值也越大。3）g-旁式效应各种基团的取代均使g-碳原子的共振稍移向高场。4）超共轭效应周期表中第二周期的杂原子(N，O，F)的取代，使g-碳原子的高场位移比烷基取代更为明显。5）重原子效应重原子效应有时也称作重卤素(heavyhalogen)效应。碳原子上面的氢被电负性基团取代以后，d将增大，但若被碘取代后，d反而减小，溴也可表现这种性质。X=Cl:13CNMR(CDCl3,75MHz)d39.0,41.9,127.4,127.5,128.0,128.5,128.9,129.1,129.2,140.2,140.7,141.8.X=Br:13CNMR(CDCl3,75MHz)d31.0,40.8,123.2,127.4,127.6,128.1,128.5,128.7,128.8,140.3,142.7,144.9.X=I:13CNMR(CDCl3,75MHz)d6.2,44.3,106.6,127.51,127.53,128.2,128.45,128.50,128.52,139.9,146.3,150.6.二、烯烃及取代烯烃1、乙烯的d值为123.3ppm，取代烯烃一般为100-150ppm。2、对于取代烯烃，大致有dC=d-CH=dCH2=。端烯=CH2的d值比有取代基的烯碳原子小10-40ppm。3、对比烯烃和相应的烷烃，烯烃的b-、g-、d-、e-碳原子和对应烷烃的碳原子的dC一般相差在1ppm之内，a-碳原子往低场位移也只有4-5ppm。4、共轭效应形成共轭效应时，中间碳原子因键级减小，共振移向高场。三、苯环及取代苯环苯的d值为128.5ppm。若苯环上的氢被其它基团取代，被取代的C-1碳原子?值有明显变化，最大幅度可达35ppm。邻、对位碳原子?值也有较大的变化，其变化幅度可达16.5ppm。间位碳原子?值几乎不改变。1、中介效应(共振效应)：苯环的吸电子取代基使邻、对位碳原子向低场位移；苯环的推电子取代基使邻、对位碳原子向高场位移。2、重原子效应可产生高场位移，碘的取代会对C-1的共振产生很大的高场位移，溴的取代也使C-1原子有高场位移。15-20ppm高场位移四、炔碳1、炔碳的13C化学位移介于烷碳和烯碳之间，大约在65~90ppm。2、取代炔碳与末端炔碳比较，前者化学位移位于低场，并且信号呈低强度。3、与炔碳连接的sp3碳和相应的烷烃比较，约向高场位移5~15ppm。五、羰基化合物醛、酮?C1