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《波谱分析》总结报告
化学与环境学院
专业名称
应用化学
学生姓名
郭皓月
学生学号联系方式
核磁共振碳谱
特点:
灵敏度低
分辨能力高
能给出不连氢谱的吸收峰
不能积分高度来计算碳的数目
弛豫时间T1可作为化合物结构鉴定的波谱参数。
去偶技术:
质子宽带去偶法
偏共振去偶法
门控去偶法
反转门控去偶法
选择质子去偶法
INEPT谱和DEPT谱
屏蔽常数:σ=σd+σp+σa+σs
σd反映由核周围局部电子引起的抗磁屏蔽的大小;σp反映与p电子有关的顺磁屏蔽的大小,它与电子云密度、激发能量和键级等因索有关;σa表示相邻基团磁各向异性的影响;σs表示溶剂、介质的影响。
对于1H核主要受σd的奉献支配,而对13C核那么主要受σp支配.
影响因素:
碳杂化轨道:碳原子的杂化轨道状态很大程度上决定13C化学位移。sp3杂化碳的共振信号在高场,sp2杂化碳的共振信号在低场,sp杂化碳的共振信号介于前二者之间。以TMS为标准,对于烃类化合物来说,sp3碳的δ值范围在0~60ppm;sp2杂化碳的δ值范围在100~150ppm,sp3杂化碳的δ值范围在60~95ppm。
诱导效应:当电负性大的元素或基团与碳相连时,诱导效应使碳的核外电子云密度降低,故具有去屏蔽作用。随着取代基电负性增强,或取代基数目增大,去屏蔽作用亦增强,δ值愈向低场位移。
共轭效应:共扼作用会引起电子云分布的变化,导致不同位置碳的共振吸收峰向高场或低场移动。
立体效应:13C化学位移对分子的立体构型十分敏感。只要碳核间空间比拟接近,即使间隔几个化学健,彼此还会有强烈的影响。
测定条件:测定条件对13C的化学位移有一定的影响,例如,溶解样品的溶剂、溶液的浓度、测定时的温度等。
各类化合物的13C化学位移:
化合物
化学位移值
饱和碳
饱和烷烃:饱和烷烃的碳为sp3杂化,其化学位移值一般在=2.5~55ppm之
间。甲烷碳的屏蔽最大,其δC=2.5ppm。
取代烷:对于取代烷烃,取代基X对α位碳的δ值影响最大,位移值大小与取代基电负性等因素有关。
环烷烃:环烷烃除环丙烷的吸收峰出现在高场〔-2.6ppm〕外,化学位移δC均
在23-28ppm范围内。当环有张力时,吸收峰在较高场,大于六元环的环烷烃δC均在26ppm左右,数值相差很小,且与环的大小无明显的内在关系。当环上有烷基取代时,吸收峰向低场位移。
烯碳
烯碳为sp2杂化,其δC为100~165ppm。
炔碳
炔基碳为sp杂化,其化学位移介于sp3与sp2杂化碳之间为67-92ppm。
芳环碳和杂芳环碳
芳碳的化学位移值一般在120~160ppm范围内。苯的δC值为128.5ppm。
羰基碳
醛基碳的δC值在190~205ppm之间,酮的δC值在195~220ppm。
自选偶合及偶合常数:
13C-1H自旋偶合:最重要的是1J13C-1H,数值在120~320Hz。碳原子杂化轨道的s成分,取代基的电负性及环张力等是主要影响因素。
13C-X自旋偶合
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