化学位移与结构的关系化学位移与结构的关系.ppt

第五章 碳核磁共振波谱 内容选择： 第一节 核磁共振基本原理 principle of nuclear magnetic resonance 第二节 化学位移 chemical shift 第三节 自旋—自旋偶合和偶合常数 spin coupling and coupling constant 第四节 氢核磁共振波谱的应用 application of 1H nuclear magnetic resonance * * 5.2 化学位移与结构的关系 13C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy; (13C NMR ) 1.典型化合物的化学位移范围 脂肪烃（SP3杂化） 0-55[与氧相连（48-88）] 烯烃和芳烃（SP2杂化） 105-145 酸和酯（C*=O） 155-190 醛和酮（C*=O） 175-225 炔烃（SP杂化） （C?C） 68-93 氰基（SP杂化） （C ?N） 112-126 1) 饱和烃及其衍生物 饱和烃在高场范围（δ0～45）共振. 直链端甲基的?CH3 ≈14.0(碳数大于4),支链烷烃化合物中甲基的?CH3 7.0~30的范围内变化,鉴别直链或支链烷烃化合物. ?C?CH ?CH2 ?CH3 邻碳上取代基增多?C越大. (1)饱和烃 烷烃化学位移计算有Lindeman-Adams和Grant-Paul经验公式. ?11 ? 0 ?21 ? 0 ?31 ? 0 ?41=-1.5 ?12 ? 0 ?22 ? 0 ?32=-3.7 ?42=-8.4 ?13=-1.1 ?23=-2.5 ?33=-9.5 ?14=-3.4 ?24=-7.2 A1 9.1 A2 9.4 A3 -2.5 A4 0.3 A5 0.1 ?kj Al Grant-Paul经验公式: ?kj[k表示k-C原子类型，J表示(k±l)-C原子类型] C原子的四种类型:伯、仲、叔 、季碳分别用1,2,3和4表示. 例如?31表示k-C原子为叔碳,而(k±l)-C原子为伯碳. 中的下标: l=1,指要计算的第k个碳原子(用 k-C表示); l=2,指要计算的第k±1个碳原子(用 k±1 -C表示); l=3,指要计算的第k±2个碳原子(用 k±2 -C表示); l=l,指要计算的第k±l个碳原子(用 k±l -C表示); … 表示l 碳上取代基的个数. 表示k 碳上有3个取代基; 表示k±1 碳上另外还有1个取代基; 表示k±l 碳为甲基; ?１=-2.5+(9.1×1)+(9.4 ×1)+(-2.5 ×2)+(0.3 ×1) +(-1.1 ×1)= 11 ?2=-2.5+(9.1×2)+(9.4 ×2)+(-2.5 ×1)+(-2.5 ×1)=29.5 ?3=-2.5+(9.1×3)+(9.4 ×2)+(-3.7 ×2) =36.2 ?6=-2.5+(9.1×1)+(9.4 ×2)+(-2.5 ×2)+(-1.1 ×1)=19.3 例： 烷烃取代基参数 －5 24 10 29 11 NH2 －4 51 5 58 8 OR －5 41 8 48 10 OH －2 31 0 CHO －3 24 1 30 1 COR α β α β γ 取代基（Y） (2) 饱和烃衍生物 取代基对化学位移的影响具有加和性， 查表找－OH基团的取代基参数 α β γ OH非端基： 41 8 －5 例如:计算下面化合物各个碳的化学位移 2) 烯烃及取代烯烃 烯烃在δ100～165范围内出现吸收峰，其中端烯基＝CH2在δ104～115，带有一个氢原子的＝CHR在δ120～140，而＝CRR’在δ145～165范围共振。 谱峰成对出现, ??C=10-30 3)