第四章核磁共振氢谱和碳谱.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,核磁共振,（,nuclear magnetic resonance NMR,）是利用物质分子或原子中核的磁性,当它们处在特定的外磁场下能吸收一定能量的电磁波,记录这种吸收现象所获得的波谱,就是磁共振谱。由于这种吸收与核所处的环境有关，所以吸收的特征能反映分子结构的信息，因此核磁共振波谱是研究分子结构强有力的工具。本章重点介绍核磁共振的原理、仪器和应用，主要是,1,H,谱。由于核磁共振主要是利用物质的磁性，所以本章首先介绍物质的磁性。,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,自旋轴,称为磁旋比，每种核都有特定值对于,1,H,1,核，其值为2.6,7519,10,8,T,-1,s,-1,;,为自旋量子数。,第四章 核磁共振氢谱,4.1,核磁共振基本原理,4.1.1,原子核的磁矩,原子核是带电粒子，通过对原子光谱精细结构研究，发现了核的自旋运动，,若,原子核存在自旋，就会产生核磁矩,。,2026/1/31 周六,1,、核自旋分类（用,核自旋量子数,来描述）,(1),I,=0,的原子核:,16,O,8,；,12,C,6,；,32,S,16,无自旋，没有核磁矩，不产生共振吸收,(2),I,=1,或正整数的原子核:,2,H,1,，,14,N,7,原子的核电荷分布呈现一个椭圆体分布，电荷分布不均,匀，共振吸收复杂，研究应用较少,(3),I,=1/2,:,1,H,1,，,13,C,6,，,19,F,9,，,31,P,15,I,=3/2：,11,B,5,，,35,Cl,17,，,79,Br,35,，,I,=5/2：,17,O,8,，,127,I,2026/1/31 周六,这类原子的,核电荷分布呈现球体,分布，核电荷,分布,均匀,并象陀螺一样自旋，有核磁矩产生，对应的,核磁共振波谱图简单明了。,自旋量子数,I,=1/2,原子,核是核磁共振研究的主要内容,。,例如,1,H,核可看作核,电荷均匀分布的球体，核绕自旋轴转动时，除了产,生核磁矩还会产生一感应磁场，类似于一小磁体。,右手法则,自旋轴,2026/1/31 周六,2,、原子核自旋能级分裂,（,1,）核磁矩的取向,：当核置于,外磁场,H,0,中时，相,对于外磁场，原子核到底有多少种取向？通常用,m,（磁量子数）,表示,取值范围为,I,，,I-1,，,，,-I,共,（2,I+1）,种取向。,核磁矩在外磁场空间的取向不,是任意的，是量子化的,。这种现象称为核磁矩的空,间量子化。,2026/1/31 周六,H,0,m,=,1,/,2,m,=,-,1,/,2,m,=,1,m,=,-,1,m,=,0,m,=,2,m,=,1,m,=,0,m,=,-,1,m,=,-,2,I,=,1,/,2,I,=,1,I,=,2,z,z,z,2026/1/31 周六,（,2,）核磁矩在外加磁场（,Z,轴）上的分量,z,取决于角动量在该轴上的分量（,P,z,），,且,P,z,的取值与,m,有关，只能取不连续的数值。,由,z,=,P,z,知，,2026/1/31 周六,（,3,）核能级分裂,：若无外磁场，由于核的无序排列，不同自旋方向的核不存在能级的差别。在外磁场作用下，核磁矩按一定方向排列，对,1,H,核磁矩有两种取向，即,m=1/2,是,顺磁场,能量低,；,m=-1/2,，,逆磁场，能量高,。从而产生了能级的分裂现象。每一种核磁矩取向所对应的能级可通过下面公式求得。,2026/1/31 周六,由核能级分裂现象说明，高场强（外磁场强度大）的仪器比低场强仪器测得的核磁共振信号清晰。,2026/1/31 周六,4.1.2,原子核的磁共振吸收,1,、原子核的进动,当带正电荷的、且具有自旋量子数的核绕自旋轴旋转时则会产生磁场，当这个自旋核置于外磁场中时，该核的自旋磁场与外加磁场相互作用，使自旋轴与外磁场保持一夹角,的,回旋,(,摇头旋转），这种回旋称为核的进动。进动频率,o,与外加磁场关系可用,Larmor,方程表示：,(,角速度,),=2,o,=,H,O,2026/1/31 周六,回旋轴,2026/1/31 周六,2,、核磁共振吸收条件在外磁场中，原子核能级产生裂分，由低能级向高能级跃迁时，需要吸收能量。当射频振荡线圈产生电磁波的能量（,h,）等于核能级差,E,就会有,NMR,（核自旋发生倒转）。,2026/1/31 周六,共振条件,(1)核有自旋(磁性核),(2)外磁场，能级裂分;,(3)照射频率与进动频率相等,(4),2026/1/31 周六,（1）对同一种核,为定值,H,0,变则射频频率变。,1,H：1.409 T,共振频率为,60MHz,2.3488T,共振频率为,100MHz,（2）不同原子核,不同产生共振条件不同,需要磁场强度,H,0,和射频频率不同。,（3）固定,H,0,，改变（扫频），不同核在不同频率处发生共振产生吸收。也可固定，改变,H,0,（扫场）不同核在不同磁场强度处发生共振产生吸收。,2026/1/31 周六,例：,计算在2.3488,T,磁场中，,1,H,的共振频率。,例：,计算,1,H,共振频率为500,MHz,所需要的,H,o,。,4.1.3,原子核磁能级上粒子的分布,不同能级上分布核数目可由,Boltzmann,定律计算：,2026/1/31 周六,磁场强度2.3488,T；25C；,1,H,的共振频率与分配比,N,i,、,N,j,分别为高能级（激发态）和低能级（基态）核的数目，两能级上核数目相差1.610,-5,；核磁信号就是靠所多出的低能级核的净吸收而产生的。,2026/1/31 周六,磁核在各能级上的玻尔兹曼分布是热运态平衡。当低能级的磁核吸收了射频辐射后，被激发至高能级，同时给出共振吸收信号。但随着实验的进行，只占微弱多数的低能级磁核越来越少，最后高、低能级上的磁核数目相等（饱和），从低到高与从高到低能级的跃迁的数目相同（体系净吸收为,0,，共振信号应消失）。但是上述,“,饱和,”,情况并未发生！说明必然存在着使低能级上的磁核保持微弱多数的内在因素，这种内在因素就是核的驰豫过程。,2026/1/31 周六,4.2,核磁共振仪,1、永久磁铁：提供外磁场，要求稳定性好，均匀，不均匀性小于六千万分之一，扫场线圈。,2、射频振荡线圈：线圈垂直于外磁场，发射一定频率的电磁辐射信号。主要发射,60MHz,或100,MHz。,3,、射频信号接受线圈（检测器）：当氢核的进动频率与辐射频率相匹配时，发生能级跃迁，吸收能量，在感应线圈中产生毫伏级信号。,2026/1/31 周六,4、样品管,:,外径5,mm,玻璃管,测量过程中以每秒,40,60,周旋转,保证样品感受到的磁场强度均匀。,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,4.3,化学位移,核磁共振提供了三类极其有用信息,化学位移、耦合常数、积分曲线。,4.3.1,电子屏蔽效应,理想化的、裸露的氢核；满足共振条件,=,H,0,/(,2)应产生单一的吸收峰；实际上，氢核受周围不断运动着的电子影响。在外磁场作用下，运动的电子产生与外磁场方向相反的感应磁场,电子环流的反方向,2026/1/31 周六,该感应磁场会对原子核起到屏蔽作用，使氢核实际受到外磁场作用减小，表示为,H=（1-）H,0,，其中,为,屏蔽常数。,越大屏蔽效应越大，核实际受到外磁场强度越小，则,=,/(,2),（1-,）,H,0,屏蔽的存在，需更强的外磁场(相对于裸露的氢核)才能产生核磁共振信号。,4.3.2,化学位移,在有机化合物中，各种氢核周围电子云密度不同,2026/1/31 周六,（结构不同位置或化学环境不同），共振吸收频率也不同，引起共振吸收峰的位移（位置）也不同，即发生了化学位移。,化学位移,:,由屏蔽效应的存在，使不同化学环境氢核的核磁共振吸收位置,(,磁场强度或共振频率,),发生移动的现象。,化学位移通常用符号,表示。,1、,表示的是,相对位移，由于没有完全裸露氢核，就没有绝对的化学位移，都是相对,TMS,的化学位移。,2026/1/31 周六,四甲基硅烷（内标）规定其,TMS,=0,2,、为什么用,TMS,作为基准?,（,1,）,12,个氢处于完全相同化学环境，氢核只产生一个尖峰，易辨认。,（,2,）氢核屏蔽强烈，信号在高场端出现，与其它化合物的氢核吸收峰不重叠（不产生干扰）。,（,3,）化学惰性,易溶于有机溶剂,沸点低,易回收。,=（,样,-,TMS,)/,TMS,10,6,四甲基硅烷,(TMS),2026/1/31 周六,讨论：小，屏蔽强，共振需要的磁场强度大，在高场出现，图的右侧；,大，屏蔽弱，共振需要的磁场强度小，在低场出现，图的左侧。,2026/1/31 周六,4.4,影响化学位移的因素,影响屏蔽常数,（电子云密度）的因素均可影响化学位移，即影响,NMR,吸收峰的位置。,4.4.1,诱导效应,(Induction),：分子与高电负性基团相连，分子电子云密度下降,(,去屏蔽,),，,下降，,产生共振所需磁场强度小，吸收峰向,低场,(,左,),移动，,增大,。,（氯甲烷）,3.05,；（甲烷）,0.23,2026/1/31 周六,取代基有多个时，化学位移可用,Shoolery,（舒里）公式计算。,甲基、亚甲基、次亚甲基氢核的,=0.23+,C,i,C,i,查表确定数值（课本表,1,）,利用此公式计算值和测量值通常小于,0.6,左右。,例：,BrC,H,2,CI=0.23+2.33+2.53=5.09,（,5.16,）,例：,=0.23+1.85+0.47=2.55,（,2.62,）,C,H,2,-CH,3,2026/1/31 周六,4.4.2,共轭效应,(Conjugated),：使电子云密度平均化，可使吸收峰向,高场或低场移动,；,减小或增大,。,与,C,2,H,4,（）比较,左图：氧孤对电子与,C,2,H,4,双键形成,p-,共轭，,CH,2,上质子电子云密度增加，移向高场。,右,图：羰基双键与,C,2,H,4,双键,-,共轭，,CH,2,上质子电子云密度降低，移向低场。,供电子基,吸电子基,2026/1/31 周六,4.4.3,化学键的各向,异性：当分子中某些基团的电子云排布部呈球形对称时，它对邻近的氢核产生一个各向异性的磁场，从而使某些空间位置上的核受屏蔽，而另一些空间位置上的核去屏蔽。例如烯烃、炔烃和芳香烃化合物，分子中,电子,产生感应磁场,(,次级磁场,),，使分子所在空间出现屏蔽区,(,用,“,+,”,表示感应磁场与外磁场方向相反,),和去屏蔽区,(,用,“,-,”,表示感应磁场与外磁场方向相反,),，导致不同区域内的质子移向高场和低场。,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,（,1,）,C,2,H,4,中,电子云分布于,键所在平面上下方，感应磁场将空间分成屏蔽区,(+),和去屏蔽区,(-),由于质子位于去屏蔽区，与,C,2,H,6,（,=0.85,）相比移向低场,(,=5.28),。醛基质子处于去屏蔽区，且受,O,电负性影响，故移向更低场（,=7.27,）。,（,2,）,C,2,H,2,中三键,电子云分布围绕,C-C,键呈对称圆筒状分布，质子处于屏蔽区，其共振信号位于高场,(,=1.8),。,2026/1/31 周六,（,3,）苯分子与,C,2,H,4,情况相同，苯的质子移向低场（,=7.27,）；对于其它苯系物，若质子处于苯环,屏蔽区，则移向高场。,（,4,）单键,电子产生的各向异性较小。,C,C,+,+,-,-,2026/1/31 周六,4.4.4,氢键效应：,形成氢键后由于,1,H,核屏蔽作用减少，氢键属于去屏蔽效应，,增大。,2026/1/31 周六,4.4.5,各类质子（,1,H,）的化学位移及计算,1,、饱和烃,-,C,H,3,:,CH3,=0.791.10ppm,-,C,H,2,:,CH2,=0.981.54ppm,-,C,H,:,CH,=,CH3,+(0.5 0.6)ppm,H,=3.2,4.0ppm,H,=2.2,3.2ppm,H,=1.8,ppm,H,=2.1,ppm,H,=2,3ppm,(CH,3,),(CH,2,),烯氢,炔氢,烷氢；叔氢,仲氢,伯氢；羧基氢,醛基氢,酚基氢,醇氢,2026/1/31 周六,4.5,自旋耦合与裂分每类氢核不总表现为单峰，有时多重峰。是什么原因造成的？比如碘乙烷,2026/1/31 周六,4.5.1,自旋裂分的产生,讨论化学位移时，只考虑了氢核周围的电子环境，即氢核周围电子云对核产生的屏蔽作用，忽略了同一分子中相邻碳上不同氢核（磁不等价）之间相互作用,。这种磁不等价氢核之间相互作用虽然很小，对化学位移没有明显的影响，但对氢核的谱峰形状有重要影响，可使氢核谱线发生,“,分裂,”,（形成多重谱峰）。,1,、自旋,-,自旋耦合：相邻碳上氢核自旋产生的核磁矩之间相互干扰（作用）现象。,2026/1/31 周六,2,、自旋,-,自旋分裂：由自旋耦合引起原有核谱线发生分裂的现象称为分裂（裂分）。这种核与核之间的耦合是通过成键电子传递的，不是通过自由空间产生的。耦合是裂分的原因，裂分是耦合的结果。,2026/1/31 周六,例如碘乙烷中甲基和亚甲基核的,裂分,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,3,、耦合常数（,J,）：自旋耦合产生峰的裂分，简单耦合时两峰间的,裂距,称为耦合常数。单位是,Hz,，,J,的大小表示耦合作用的强弱。其值与两个氢核之间的键数有关，随键数的增加而逐渐减小。,(,1),同碳,(,偕碳,),耦合,(,2,J):,通过两个键之间耦合,(,2),邻碳耦合,(,3,J):,通过三个键之间耦合,(,主要偶合,)(,3),远程耦合,:,超过三个键以上耦合,较弱不考虑。,2026/1/31 周六,化学键数目对耦合常数的影响,2,J,:10-15 Hz,3,J,:6-8 Hz,J,:0 Hz,J,:1-3 Hz,J,:0-1 Hz,3,J,:6-8 Hz,2026/1/31 周六,4.5.2 (n+1),规律（峰裂分数，一级谱图）某基团碳上氢核与相邻碳上,n,个氢耦合时，该基团碳上的氢核将被裂分为,n+1,重峰，峰裂分数与该基团本身氢核数无关。一级谱图,相邻,裂分峰之间距离相等。,2026/1/31 周六,1:1,1:3:3:1,1:1,1:2:1,2026/1/31 周六,4.5.3,核的等价性,1,、化学等价核 同一分子中,化学位移相同的一组核称为化学等价核。化学等价核在分子中所处的化学环境相同，连接的原子或空间位置相同。,2026/1/31 周六,2,、磁等价核,CH,3,I,的甲基为单峰，但甲基中每个氢核都有两种自旋状态，因而互相耦合必然存在。耦合普遍存在，分裂不一定发生。什么情况下不发生分裂？,分子中一组化学等价核与组外任何一个核的耦合常数都相同时，只表现出一种耦合常数，则这组核称为磁等价核。磁等价核不裂分。,2026/1/31 周六,二个,H,核化学等价，磁等价；二个,F,核化学等价，磁等价,甲基上的六个,H,核化学等价，磁等价，亚甲基上的两个,H,核化学等价，磁等价,2026/1/31 周六,CH,3,-C-CH,3,以上氢核是一组化学等价，也是磁等价的氢核；因此在,NMR,谱图产生单一峰,两组化学等价，也是磁等价的氢核；因此在,NMR,谱图产生两个单峰,O,CH,2,-COOCH,3,CH,2,-COOCH,3,CH,3,2026/1/31 周六,两核（或基团）磁等价条件,1),组内核化学等价（化学位移相同）,2),对组外任一个核具有相同偶合常数（数值和键数）,3),在无组外核干扰时，组内核虽偶合但不产生裂分,磁等价的核，必然是化学等价的核；但化学等价的核却不一定是磁等价的核。,重要,2026/1/31 周六,4.6,核磁共振氢谱解析及应用,4.6.1,核磁共振波谱提供信息,（1）吸收峰的组数，说明分子中化学环境不同的质子有几组。如碘乙烷中有两组峰。即甲基质子和亚甲基质子。,（2）质子吸收峰出现的位置(,)，说明分子中的基团情况。,（,3,）峰的裂分数说明相邻碳原子上质子数。,2026/1/31 周六,（,4,）偶合常数(,J),说明确定化合物构型。,（,5,）阶梯式积分曲线的高度（,峰面积用格数表示）说明各基团的氢核数目(相对)。,4.6.2,峰面积和氢核数目关系,峰面积与同类质子数成正比，仅能确定各类质子之间的相对比例。例某化合物分子式为,C,4,H,8,O,，核磁共振谱上共有三组峰，化学位移分别为,1.05,、,2.13,、,2.47,；积分曲线高度分别为,3,、,3,、,2,格。试问各,2026/1/31 周六,组氢核数为多少？,解：积分曲线总高度,3,3,2,8,，因分子中有,8,个氢，每一格相当于一个氢。故,为,1.05,峰示有,3,个氢、为,2.13,峰示有,3,个氢、为,2.47,峰示有,2,个氢。,2026/1/31 周六,例 某化合物分子式为,C,4,H,7,BrO,2,，核磁共振谱上共有四组峰，积分曲线高度分别为,1.6,、,1.0,、,0.5,、,0.6,格。试问各组氢核数为多少？,解：积分曲线总高度,1.6,1.0,0.5+0.6,3.7,，因分子中有,7,个氢，故,为,1.6,、,1.0,、,0.5,、,0.6,格,峰分别示有,(1.6/3.7),7=3,个氢、,(1.0/3.7),7=2,个氢、,(0.5/3.7),7=1,个氢、,(0.6/3.7),7=1,个氢。,2026/1/31 周六,4.6.3,核磁共振波谱解析步骤,（,1,）由分子式求不饱合度,（,2,）由积分曲线高度求,1,H,核相对数目，参考分子,式或孤立甲基峰，算出氢分布。,（,3,）解析各基团：先解析孤立甲基峰（它们为单,峰）。,首先解析：,2026/1/31 周六,再解析：,最后解析：芳烃质子和其它质子,注意：活泼氢可对比与,D,2,O,交换前后光谱的改变；由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析；参考,IR，UV，MS,和其它数据推断解构；得出结论，验证解构。,4.6.4,实例应用,例,1,：丙酮,(,低场信号,),2026/1/31 周六,6个质子处于完全相同的化学环境，单峰。直接与吸电子基团（或元素）相连,在高场出现,2026/1/31 周六,例,2,：甲醇,质子,a,与质子,b,所处的化学环境不同，两个单峰（没有相邻碳原子或相邻碳上无质子）。质子,b,直接与吸电子元素相连，产生去屏蔽效应，谱峰在低场（相对与质子,a,）出现。,2026/1/31 周六,例：,3,某,脂肪族,化合物,C,8,H,14,O,4,结构的确定,2026/1/31 周六,1,、计算不饱和度,U=1+8+1/2,(-14)=2,脂肪族化合物，两个双键,2,、,IR,谱图中,1850,1650cm,-1,有一尖的强的吸收峰，说明分子结构中可能含有,C=O,；波数小于,3000cm,-1,且靠近,3000cm-1,又吸收，分子中无,=C-H,和,C-H,，两者确定分子中含有两个,C=O,。,3,、,NMR,谱图中有,三组峰，说明分子中存在三组化学不等价氢核；根据积分高度计算每组氢核的数目。,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,根据自旋裂分推测各组氢核间的关系,=,1.3,是三重峰且含有,6,个氢（该结构中必须有两,个磁等价甲基存在）；,=,4.1,是四重峰且含有,4,个,氢（该结构中必须有两个磁等价亚甲基存在），两组氢核相互偶合（直接相连）才可能形成峰的多重性，综合上面分析说明分子结构中可能存在,2,个磁等价的,CH,3,CH,2,；,2.5,单峰,4,个氢（可能存在,2,个磁等价的,-CH,2,-,。,2026/1/31 周六,4,、验证确认,单峰,4,个氢,为,2.5,，四重峰,4,个氢为,4.1,，说明结构,A,不合理，该化合物的结构应为,B,。,2026/1/31 周六,4,.7,核磁共振碳谱,4.,7.1,引言,12,C 98.9%,磁矩,=0,没有,NMR,13,C,1.1%有磁矩(,I=1/2)，,有,NMR,灵敏度很低,仅是,1,H,的 1/6700,计算机的问世及谱仪的不断改进，,可得很好的碳谱,2026/1/31 周六,在有机物中，有些官能团不含氢,例如：-,C=O，-C=C=C-，-N=C=O,等,官能团的信息:,不能从,1,H,谱中得到，,只能从,13,C,谱中得到有关的结构信息,C H,有机化合物,的骨架元素,2026/1/31 周六,13,C,谱,化学位移范围大 300,ppm,1,H,谱的 2030 倍,分辨率高,谱线之间分得很开，容易识别,13,C,自然丰度 1.1%，,不必考虑,13,C,与,13,C,之间的耦合，,只需考虑同,1,H,的耦合。,2026/1/31 周六,碳谱中,1,H,和,13,C,1,J,1H-13C,是最重要的作用,J:,100 300,Hz,范围,s,电子的百分数和,J,值,近似计算式,1,J=5,（s%）,100 Hz,例如：,CH,4,（sp,3,杂化,s%=25%）,1,J=125Hz,CH,2,=CH,2,(sp,2,杂化,s%=33%）,1,J=157Hz,C,6,H,6,（sp,2,杂化,s%=33%）,1,J=159Hz,HC CH（sp,杂化,s%=50%）,1,J=249Hz,2026/1/31 周六,4.,7.2,13,C NMR,化学位移,化学位移 1),TMS,为参考标准，,c=0,ppm,2)以各种溶剂的溶剂峰作为参数标准,碳的类型 化学位移,（,ppm,）,C-I 040,C-Br 2565,C-,Cl,3580,CH,3,830,CH,2,1555,CH 2060,2026/1/31 周六,碳的类型 化学位移,（,ppm,）,C（,炔）6585,=,C（,烯）100150,C=O 170210,C-O 4080,C,6,H,6,（,苯）110160,C-N 3065,2026/1/31 周六,sp,3,:,=,0100,ppm,sp,2,:,=,100210,ppm,羰基碳:,=,170210,ppm,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,13,C NMR,谱,不一定解析每一个峰,峰的个数,分子的对称性,特征共振峰的信息,可能结构,2026/1/31 周六,取代基对,13,C,的,值影响,i,=,2.6+9.1n,+9.4n,2.5n,i,为,i,碳原子的化学位移,n,，n,和,n,分别为,i,碳原子,，,和,位所连碳原子的个数,开链烷烃,2026/1/31 周六,C,1,和,C,5,，C,2,和,C,4,是对称的三个共振峰,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,1 2 3 4 5,1,(C,1,和,C,5,)=-2.6+9.1(1)+9.4(1)-2.5(1),=13.4ppm (,实测13.7,ppm,),2,(C,2,和,C,4,)=-2.6+9.1(2)+9.4(1)-2.5(1),=22.5ppm (,实测22.6,ppm,),3,(C,3,)=-2.6+9.1(2)+9.4(2),=34.4ppm (,实测34.5,ppm,),正戊烷,2026/1/31 周六,4.,7.3,13,C,谱中的耦合问题,每一种化学等价的碳原子只有一条谱线,由于有,NOE,作用使得谱线增强，信号更易得到,但由于,NOE,作用不同：,峰高不能定量反应碳原子的数量,只能反映碳原子种类的个数,（即有几种不同种类的碳原子）,1.全去耦方法（宽带去耦，质子去耦,BB,去耦),proton decoupled,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,进行,1,H,去耦时，将去耦频率放在偏离,1,H,共振中心,频率几百到几千赫兹处，这样谱中出现几十赫兹,的,J,C-H,，,而长距离耦合则消失了，从而避免谱峰,交叉现象，便于识谱。,2.不完全去耦（偏共振去耦）,off-resonance decoupled,利用不完全去耦技术可以在保留,NOE,使信号增强,的同时，仍然看到,CH,3,四重峰，,CH,2,三重峰和,CH,二重峰，不与,1,H,直接键合的季碳等单峰,。,2026/1/31 周六,通过比较宽带去耦和不完全去耦的碳谱,可以：,得出各组峰的峰形,从而可以判断分辨出各种,CH,基团,峰的分裂数与直接相连的氢有关,一般也遵守,n+1,规律,2026/1/31 周六,二氯乙酸,13,C NMR,图谱,质子去耦,偏共振去耦,2026/1/31 周六,2-丁酮,13,C NMR,图谱,质子去耦,偏共振去耦,2026/1/31 周六,选择某特定的质子作为去耦对象，用去耦频率照射,该特定的质子，使被照射的质子对,13,C,的耦合去掉，,13,C,成为单峰，以确定信号归属。,选择性去耦,确定糠醛中3位碳和4位碳的归属,分别照射3位及4位质子，则3位碳及,4位碳的二重峰将分别成为单峰，,于是就可确定信号归属。,3,4,5,2026/1/31 周六,13,C NMR,分子结构,了解分子中碳的种数,提供碳在分子中所处环境的信息,4.,7.4,13,C NMR,的应用,2026/1/31 周六,甲叉基环己烷 对称分子,5个,sp,3,杂化碳，但因对称性，,=,1050,ppm,只出现3个峰,反应产物,质子去偶,13,C NMR,谱图,判定它的消去方向,1-甲基环己烯,5个,sp,3,杂化的碳，,=,1050,ppm,应有五个峰；,2个,sp,2,杂化的碳，,=,100150,ppm,应呈现两个峰,2026/1/31 周六,产物的质子去偶,13,C NMR,谱图与1-甲基环己烯相符,2026/1/31 周六,非常好的对称性，分子中有9个碳,=,10,50,ppm,只可能出现三个峰,分子中有9个碳,=,10,50,ppm,出现6个共振峰,全顺式1,3,5-三甲基环己烷,1,r-3-,反-5-反三甲基环己烷,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,2026/1/31 周六,