第五章-核磁共振碳譜ppt課件.ppt
《第五章-核磁共振碳譜ppt課件.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《第五章-核磁共振碳譜ppt課件.ppt(45頁珍藏版)》請在匯文網(wǎng)上搜索。
1、第五章第五章 核磁共振碳譜核磁共振碳譜(13CNMR)1.5.1 13CNMR基本原理基本原理5.1.1概述概述自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)13C發(fā)生核磁共振的條件:發(fā)生核磁共振的條件:B023500(gs)100MHz(1H)25MHz(13C)共振頻率共振頻率磁旋比:磁旋比:2.5.1.2 13CNMR 與與1HNMR的區(qū)別的區(qū)別(1 1)躍遷能級較?。┸S遷能級較小 (2 2)測定靈敏度低)測定靈敏度低(1 1)共振信號與磁旋比的立)共振信號與磁旋比的立方成正比方成正比(g gC Cg gH H/4);/4);(2 2)13C的天然豐度為的天然豐度為1.1%;(3 3)13C與周圍與周圍1H發(fā)生偶
2、合發(fā)生偶合分裂,使信號嚴(yán)重分散;分裂,使信號嚴(yán)重分散;13C核的測定靈敏核的測定靈敏度為度為1H核的核的1/60003.5.1.3 提高提高13CNMR信號強(qiáng)度的方法信號強(qiáng)度的方法提高儀器的靈敏度;提高儀器的靈敏度;增大樣品的濃度和體積,以增加增大樣品的濃度和體積,以增加13C核的數(shù)目;核的數(shù)目;采用雙各種技術(shù),利用采用雙各種技術(shù),利用NOE效應(yīng)效應(yīng)增強(qiáng)信號強(qiáng)度;增強(qiáng)信號強(qiáng)度;采用脈沖傅立葉變換采用脈沖傅立葉變換(PET)(PET)技術(shù),技術(shù),進(jìn)行多次掃描累加。進(jìn)行多次掃描累加。4.5.1.4 13C-1H偶合分裂偶合分裂 在在13CNMR譜中,譜中,碳原子的譜峰因碳原子的譜峰因13C-1H偶
3、合作用而發(fā)生偶合作用而發(fā)生分裂,峰分裂數(shù)符分裂,峰分裂數(shù)符合合n+1規(guī)律。在只考規(guī)律。在只考慮近程偶合慮近程偶合(1JCH)時,時,各種碳在偶合譜中各種碳在偶合譜中的峰數(shù)和相對強(qiáng)度的峰數(shù)和相對強(qiáng)度如右:如右:5.5.1.5 13CNMR 的特點(diǎn)的特點(diǎn)vv適合含有長碳鏈或含碳原子化合物的分析適合含有長碳鏈或含碳原子化合物的分析適合含有長碳鏈或含碳原子化合物的分析適合含有長碳鏈或含碳原子化合物的分析,特別可以得特別可以得特別可以得特別可以得到到到到不與不與不與不與HH相連的碳的吸收峰,如季碳、相連的碳的吸收峰,如季碳、相連的碳的吸收峰,如季碳、相連的碳的吸收峰,如季碳、C=OC=O、C C C C
4、、C=C=CC=C=C、N=C=ON=C=O、CNCN;vv由于由于由于由于1313C C核的化學(xué)位移范圍核的化學(xué)位移范圍核的化學(xué)位移范圍核的化學(xué)位移范圍(c c=0=0240 240 ppmppm)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于H H H H核的化學(xué)位移范圍核的化學(xué)位移范圍核的化學(xué)位移范圍核的化學(xué)位移范圍(HH=0=015 15 ppmppm),),),),因此因此因此因此1313C C譜分辨率譜分辨率譜分辨率譜分辨率高;高;高;高;vv由于自然界中由于自然界中由于自然界中由于自然界中1313C C核的豐度太低,另外核的豐度太低,另外核的豐度太低,另外核的豐度太低,另外1313C C的旋磁比只有的
5、旋磁比只有的旋磁比只有的旋磁比只有1 1 1 1H H H H核的核的核的核的1/4,1/4,1/4,1/4,1313C NMRC NMR的靈敏度比的靈敏度比的靈敏度比的靈敏度比1 1H NMRH NMR要低得多;要低得多;要低得多;要低得多;vv1313C NMRC NMR由于鄰近質(zhì)子的偶合作用使譜峰變得非常復(fù)雜,由于鄰近質(zhì)子的偶合作用使譜峰變得非常復(fù)雜,由于鄰近質(zhì)子的偶合作用使譜峰變得非常復(fù)雜,由于鄰近質(zhì)子的偶合作用使譜峰變得非常復(fù)雜,必須采用標(biāo)識技術(shù)必須采用標(biāo)識技術(shù)必須采用標(biāo)識技術(shù)必須采用標(biāo)識技術(shù)(去偶技術(shù)去偶技術(shù)去偶技術(shù)去偶技術(shù)),實際上,實際上,實際上,實際上1313C NMRC N
6、MR譜圖若譜圖若譜圖若譜圖若不去偶就不能解析。不去偶就不能解析。不去偶就不能解析。不去偶就不能解析。6.5.2 13CNMR 的測定方法的測定方法 在在13CNMR譜中,因碳與其相連的質(zhì)子偶合常數(shù)很譜中,因碳與其相連的質(zhì)子偶合常數(shù)很大,大,1JCH大約在大約在100200Hz,而且,而且2JCCH和和3JCCCH等也有等也有一定程度的偶合,以致偶合譜的譜線交迭,使圖譜復(fù)雜一定程度的偶合,以致偶合譜的譜線交迭,使圖譜復(fù)雜化。故常采用一些特殊的測定技術(shù),如化。故常采用一些特殊的測定技術(shù),如質(zhì)子寬帶去偶、質(zhì)子寬帶去偶、偏共振去偶、門控去偶、反門控去偶偏共振去偶、門控去偶、反門控去偶等核磁等核磁雙共振
7、方法雙共振方法和和DEPT技術(shù)技術(shù)。雙共振可分為同核雙共振雙共振可分為同核雙共振(如如1H-1H)和異核雙共振和異核雙共振(如如13C-1H),通常用,通常用AX表示。如質(zhì)子去偶的雙共振表表示。如質(zhì)子去偶的雙共振表示為示為13C1H,13C為被觀察的核,為被觀察的核,1H為被另一射頻照射干為被另一射頻照射干擾的核。擾的核。7.在測定碳譜時,以一相當(dāng)寬的頻率(包括樣品中在測定碳譜時,以一相當(dāng)寬的頻率(包括樣品中所有氫核的各種頻率)照射樣品,由此所有氫核的各種頻率)照射樣品,由此消除消除13C和和1H之之間的全部偶合,使每種碳原子僅給出一條各種譜線,間的全部偶合,使每種碳原子僅給出一條各種譜線,1
8、3CNMR的譜圖得以簡化。一般情況下,在分子沒有的譜圖得以簡化。一般情況下,在分子沒有對稱因素和不含對稱因素和不含F(xiàn),P等元素時,每個碳原子都給出一個等元素時,每個碳原子都給出一個峰,互不重疊。峰,互不重疊。實驗發(fā)現(xiàn),在照射實驗發(fā)現(xiàn),在照射1H核時,與之相近的核時,與之相近的13C核的信核的信號增強(qiáng)號增強(qiáng)12倍,稱之為倍,稱之為NOE效應(yīng)效應(yīng)。如無特殊說明,通常在文獻(xiàn)以及各種標(biāo)準(zhǔn)如無特殊說明,通常在文獻(xiàn)以及各種標(biāo)準(zhǔn)13C-NMR譜圖中,給出的均是質(zhì)子噪聲去偶譜譜圖中,給出的均是質(zhì)子噪聲去偶譜13C1H。5.2.1寬帶去偶寬帶去偶(質(zhì)子噪聲去偶質(zhì)子噪聲去偶,PND)8.0501001501687
9、9CDCl33254TMS9.分辨率高,每個碳原子對應(yīng)一個峰分辨率高,每個碳原子對應(yīng)一個峰;裂分峰合并后,強(qiáng)度增加裂分峰合并后,強(qiáng)度增加;不能區(qū)分伯,仲,叔,季碳。不能區(qū)分伯,仲,叔,季碳。寬帶去偶的特點(diǎn)寬帶去偶的特點(diǎn)10.5.2.2 偏共振偏共振去偶去偶(OFR)偏共振偏共振去偶的特點(diǎn)去偶的特點(diǎn):消除了遠(yuǎn)程偶合,保留了與消除了遠(yuǎn)程偶合,保留了與13C相連相連1H核的偶合核的偶合;1JC-H變小,裂分峰相互靠近形成峰簇變小,裂分峰相互靠近形成峰簇;能夠區(qū)分伯,仲,叔,季碳能夠區(qū)分伯,仲,叔,季碳.采用略高于待測樣品所有氫核的共振頻率照射,使采用略高于待測樣品所有氫核的共振頻率照射,使1H-13
10、C在一定程度上去偶,偶合常數(shù)減小,消除了在一定程度上去偶,偶合常數(shù)減小,消除了2J4J的弱偶合,避免或降低了譜線間的重疊,的弱偶合,避免或降低了譜線間的重疊,保留了與碳核保留了與碳核直接相連的質(zhì)子的偶合信息直接相連的質(zhì)子的偶合信息。通常,在偏共振去偶時,通常,在偏共振去偶時,13C裂分為裂分為n重峰,表明它重峰,表明它與與n-1個質(zhì)子直接相連。個質(zhì)子直接相連。11.05010015016879CDCl33254TMS12.29.4(1)31.8(2)54.8(3)69.5(4)209.7(5)PNDOFRCH2CH3OFRPNDCH2CH313.C1C3C5C4C6C2C1C1C3C5C4C6
11、C2C1C3C5C4C6C2OFRPND14.5.2.3 DEPT譜譜DEPT譜有三種:譜有三種:a.DEPT45譜譜CH/CH2/CH3均出均出正峰正峰b.DEPT90譜譜CH出正峰,其余碳出正峰,其余碳不出峰不出峰c.DEPT135譜譜CH/CH3出正峰,出正峰,CH2出負(fù)峰出負(fù)峰15.5.3 13C的化學(xué)位移的化學(xué)位移5.3.1 化學(xué)位移化學(xué)位移 C的表示方法的表示方法(1)C的化學(xué)位移與的化學(xué)位移與1H的化學(xué)位移標(biāo)度方的化學(xué)位移標(biāo)度方法時一致;法時一致;(2)直接反映所觀察核周圍的基團(tuán)、電子直接反映所觀察核周圍的基團(tuán)、電子的分布情況,其值與核所受屏蔽作用的大的分布情況,其值與核所受屏蔽
12、作用的大小有關(guān);小有關(guān);(3)內(nèi)標(biāo)內(nèi)標(biāo) C(TMS)=0,溶劑(氘代試劑)的溶劑(氘代試劑)的 C的化學(xué)位移經(jīng)常作為第二個參考標(biāo)度。的化學(xué)位移經(jīng)常作為第二個參考標(biāo)度。16.5.3.2 影響化學(xué)位移影響化學(xué)位移 C的因素的因素(1)碳原子的軌道雜化碳原子的軌道雜化sp3雜化:雜化:C 060,處于較高場,處于較高場;CH3CH2CH季季Csp雜化:雜化:C 6090,處于中間場,處于中間場;三重鍵使去屏蔽效應(yīng)降低,比三重鍵使去屏蔽效應(yīng)降低,比sp2雜化的雜化的 碳處于較高場。碳處于較高場。sp2雜化:雜化:C 100220,處于低場處于低場 C=C的碳處于較低場的碳處于較低場 C=100160,
- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
14.9 積分
下載 | 加入VIP,下載共享資源 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 第五 核磁共振 ppt 課件