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一、概述

• 核磁矩 ： ¹ H=2.79270 ； ¹³ C=0.70216 • 磁旋比为质子的 1/4 ； • 相对灵敏度约为质子的 1/6000 • PFT-NMR(1970 年 ) ， 实用化技术

• ¹³ C 谱特点 ：

F 研究 C 骨架 ， 结构信息丰富 ； F 化学位移范围大 ； 0 ～ 250ppm ； F¹³ C-¹³ C 偶合的几率很小 ；¹³ C 天然丰度 1.1% ； F¹³ C-H 偶合可消除 ， 谱图简化

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二、化学位移 chemical shift

• 化学位移范围 ： 0 ～ 250ppm ； 核对周围化学环境 敏感 ， 重叠少

• 氢谱与碳谱有较多共同点 ；

• 碳谱化学位移规律：

(1) 高场 低场

碳谱：饱和烃碳、炔烃碳、烯烃碳、羧基碳 氢谱：饱和烃氢、炔氢、烯氢、醛基氢； (2) 与电负性基团相连，化学位移向低场移动；

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碳谱（¹³ C-NMR ）：

• 常见一些基团的化学位移值 : • 脂肪 C: <50

• 连杂原子 C ： C-O ， C-N 40-100 • C-OCH3 ： 50-60

• 炔 C ： 60-90

• 芳香碳 ， 烯碳 ： 120-140 • 连氧芳碳 ， 烯碳 ： 140-170 ； 其邻位芳碳 ， 烯 碳 ： 90-120

• C=O: 160-220

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基础数据

C=O: 160-220

酮 ： 195 － 220 醛 ： 185 － 205 醌 ： 180-190

羧酸 ： 160 － 180

酯及内酯 ： 165 － 180

酰胺及内酰胺 : 160 － 170

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碳谱（¹³ C-NMR ） 化学位移的影响因素

a. 碳的杂化方式

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sp³ < sp < sp² 10-80 60-120 90-200

b. 碳核的电子云密度

电子云密度 , 高场位移

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影响因素

c. 取代基的诱导效应和数目 取代基数目 , 影响 , 诱导效应随相隔键的数目增加而减弱 ; 随取代基电负性 , 原子电负性大小数值 ：

H C S N Cl O F

2.1 2.5 2.5 3.0 3.0 3.5 4.0

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影响因素

d. 共轭效应

• 与双键共轭 , 原双键端基 C , 另一个 C
1 2
123.3+
13.6 -7.0

与羰基共轭 , C=O 的

e. 分子内部作用

分子内氢键使 C=O 的

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影响因素

f. 效应 (1,3- 效应）

较大基团对 γ- 位碳上的氢通过空间有一种挤压作用 ， 使电子云偏向碳原子 ， 使碳化学位移向高场移动 ， 这种 效应称为 γ- 效应 。

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化学位移规律：烷烃

• 碳数 n >4 端甲基 C=13-14 C> CH> CH2 > CH3 邻碳上取代基增多 C 越大

例： H3C—CH2—CH2—CH2—CH3 13.9 22.8 34.7

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