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下一节:碳核磁共振谱下

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碳核磁共振谱上课程教案、知识点、字幕

同学们好

这次课我们接着学习第二部分

碳核磁共振谱

在碳的同位素中

只有¹³C有自旋现象

存在核磁共振吸收

¹³C—NMR的原理

与¹H—NMR是一样

由于¹³C的天然丰度约为1.1%

因此¹³C核的测定灵敏度很低

大约是氢核的1/6000

测定困难

加之氢核的耦合干扰

使得¹³C—NMR信号变得很复杂

难以测得有实用价值的图谱

直到二十世纪七十年代后期

质子去耦技术

和傅里叶变换技术的发展和应用

才使碳核磁共振谱的测定

变得简单易得

与¹H—NMR波谱相比

¹³ C—NMR波谱具有如下优点

有机化合物分子中

骨架主要由C原子构成

因而¹³C—NMR波谱

更能全面地提供有关分子骨架的信息

常规¹H—NMR谱的

化学位移值不超过20

通常在10以内

而且由于

¹H—¹H自旋—自旋裂分

又使共振峰大为增宽

因此各种不同化学等同核的共振峰

拥挤在一起的情况相当普遍

使谱图解析颇为困难

¹³C核的化学位移的变化范围

大得多

超过200

每个碳原子结构上的微小变化

都可引起化学位移值的明显变化

¹³C核的天然丰度很低

约为1.1%

分子中相邻的两个C原子

均为¹³C核的几率极低

因此可以忽略¹³C核之间的耦合

为了得到有实用价值的图谱

需要利用质子去耦技术

弛豫时间对氢谱的解析用处不大

但在碳谱的解析中用处很大

因为弛豫时间与谱线强度

存在下列关系

弛豫时间长 谱线强度弱

处于不同化学环境的碳核弛豫时间

又相差很大

只要测定了弛豫时间

就可以根据碳谱中

各谱线的相对强度将碳核识别出来

在看看¹³C-NMR波谱的去耦处理

去耦的方式很多的

这里介绍三种应用共振技术的去耦方式

质子噪声去耦

质子偏共振去耦和选择去耦

质子噪声去耦可以识别不等性的碳核

质子噪声去耦又称为宽带去耦

它采用双照射法

照射场的功率

包括所有共振氢的共振频率

因此能将¹³C

与所有氢核的耦合作用消除

使质子共振的¹³C—NMR谱图中

¹³C的信号都变成了单峰

即所有不等性¹³C核

都有自己的独立信号

如果谱线数目和分子式中的C原子数相等

那么可以断定该分子在结构上

不具有任何对称性

如果谱线数目

少于分子式中的C原子数

那么在大多数情况下

可以断定该分子在结构上

具有某种对称性

宽带场质子去耦的

¹³C谱虽然便于解析

但却丢失了对结构分析

非常有用的耦合常数

偏共振去耦

选择性去耦可祢补这一缺陷

质子偏共振去耦可以识别碳的类型

质子偏共振去耦又称部分去耦

它通过使照射场

选择合适的频率

让 ¹³C与分子中

不直接相连的质子之间的耦合作用消除

¹³C与直接相连的质子之间的

自旋耦合裂分保留

例如

这是1 3-丁二醇的两张¹³C—NMR谱

a是质子去耦谱

b是质子偏共振去耦谱

质子去耦谱图中的信号都是单峰

而质子偏共振去耦谱中

由于保留了与¹³C直接相连

质子之间的自旋耦合裂分

所以峰的裂分数目

是与碳直接相连的质子的数目加1

图中的A到D

分别对应分子式中哪个碳呢

A 四重峰 直接相连质子是3个

B是双峰 直接相连质子是1个

C和D都是三重峰

直接相连质子是2个

我们再看选择去耦

选择去耦可以标识谱线

选择去耦法选择照射场的功率

只包括一个氢的共振频率

它使这个质子

与¹³C的自旋耦合裂分峰完全消除

同时使原来

与这个氢耦合的¹³C

出现强度增大的单峰

而其它¹³C核

与其直接相连的氢核耦合

全部保留

因此从谱图上

可以很清楚地将要识别的碳核标识出来

下图是辛烷的同分异构体的碳谱

请问该谱图与哪个结构式相符合呢

(1) 和(2)有6个信号

(3)有5个信号

(4)有2个信号

因为这个碳谱是几号信号啊 5个

所以只有(3)的结构式符合

由于该碳谱是采用质子宽带去耦技术

信号都是单峰

图中5个峰

对应分子式中的哪个碳呢

下次课我们讨论碳谱化学位移

和谱图解析

这次课先上到这里

有机化学(下)课程列表:

第八章 有机波谱学基础

-8.1.1 紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

-8.1.2 紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

-8.1.3 紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

-8.1.4 最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长的计算(一)

-8.1.5最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

-8.1.6 紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

-8.2.1 红外光谱的简介

--红外光谱简介

--红外光谱简介简介

-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)

--常见有机化合物红外光谱(烃及卤代烃)

--烃及卤代烃红外光谱

-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图(二)

--含氧氮有机物红外光谱

--含氧氮有机物红外光谱

-8.2.5 红外光谱应用

--红外光谱的应用

--红外光谱的应用

-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理

--核磁共振谱基本原理

--核磁共振谱基本原理

-8.3.1.2 化学位移

--化学位移

--化学位移

-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析

--氢核磁谱图的解析

--氢核磁共振谱解析

-8.3.2.1 碳核磁共振谱(上)

--碳核磁共振谱上

--碳核磁共振谱(上)

-8.3.2.2 碳核磁共振谱(下)

--碳核磁共振谱下

--碳核磁谱(下)

-8.3.3.1 二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

-8.3.3.2 二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

-8.4.1 质谱简介

--质谱简介

--质谱简介练习题

-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型练习题

-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排习题

-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征(一)

--常见有机化合物的质谱特征(一)

--烃类的质谱特征练习题

-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征(二)

--常见有机化合物的质谱特征(二)

--含氧化合物,醚和酮的质谱特征练习题

-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征(三)

--常见有机化合物的质谱特征(三)

--醛,羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题

-8.4.7 质谱的解析

--质谱的解析

--质谱解析练习题

-8.5.1 单一谱图解析

--单一谱图解析

--单一谱图解析主观题

--单一谱图解析

-8.5.2 综合谱图解析

--综合谱图解析

--综合谱图解析主观题

--综合谱图解析客观题

-有机波谱学基础

第九章 含氧化合物

-9.1.1 醇的命名和结构

--醇的命名和结构

--醇的结构和命名

-9.1.2 醇的制备

--醇的制备

--醇的制备

-9.1.3 醇的性质(一)

--醇的性质(一)

--醇的性质(一)

-9.1.4 醇的性质(二)

--醇的性质(二)

--醇的性质(二)

-9.1.5 醚的命名和制备

--醚的命名和制备

--醚的命名和制备

-9.1.6 醚的性质

--醚的性质

--醚的性质

-9.2.1 酚的命名、结构

--酚的命名、结构

--酚的命名和结构

-9.2.2酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

-9.2.3 酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

-9.2.4 酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

-9.3.1 醛酮的命名和结构

--醛酮的结构和命名

--醛酮的命名和结构

-9.3.2 醛酮的制备

--醛酮的制备

--醛酮的制备

-9.3.3 醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

-9.3.4 醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

-9.3.5 醛酮的性质(三)

--醛酮的性质(三)

--醛酮的化学性质(三)

-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

-9.4.2 羧酸的制备

--羧酸的制备

--羧酸的制备

-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

-9.4.4 羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

-9.4.5 羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

-9.4.7 羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

-9.4.8 羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

-9.5.1 β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

-9.5.4 麦克尔加成

--麦克尔加成

--麦克尔加成

-有机化合物的鉴别

第十章 含氮化合物

-10.1 硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

-10.2 硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

-10.3 胺的结构和命名

--胺的结构和命名

--胺的结构和命名

-10.4 胺的制备

--胺的制备方法

--胺的制备

-10.5 胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

-10.6 胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

-10.7 季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

-10.8 腈和异腈

--腈和异腈

--腈和异腈

-10.9 重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

-10.10 重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

-含氮化合物

第十一章 杂环化合物

-11.1 杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

-11.2 杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

-11.3 五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

-11.4 六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

-11.5 稠杂环化合物

--稠杂环化合物

--稠杂环化合物

-杂环化合物

第十二章 有机合成

-12.1 有机合成的任务

--有机合成的任务

--有机合成的任务

-12.2 有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

-12.3 药物合成案例

--药物合成案例

--药物合成案例

-有机合成讨论

第十三章 考试

-有机化学下

碳核磁共振谱上笔记与讨论

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