13cnmr核磁共振碳譜化學(xué)位移總覽表(編輯修改稿)
2024-08-22 03:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 素 1．碳雜化軌道 碳原子的雜化軌道狀態(tài)（ sp sp sp）很大程度上決定 13C化學(xué)位移。 sp3雜化碳的共振信號(hào)在高場(chǎng)， sp2雜化碳的共振信號(hào)在低場(chǎng)， sp雜化碳的共振信號(hào)介于前二者之間。以 TMS為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于烴類(lèi)化合物來(lái)說(shuō)， sp3碳的 δ值范圍在 0－ 60ppm； sp2雜化碳的δ值范圍在 100－ 150ppm， sp雜化碳的 δ值范圍在 60－ 95ppm。 2．誘導(dǎo)效應(yīng) 當(dāng)電負(fù)性大的元素或基團(tuán)與碳相連時(shí)，誘導(dǎo)效應(yīng)使碳的核外電子云密度降低，故具有去屏蔽作用。隨著取代基電負(fù)性增強(qiáng)，或取代基數(shù)目增大，去屏蔽作用也增強(qiáng)， δ值愈向低場(chǎng)位移。 3．共軛效應(yīng) 共軛作用會(huì)引起電子云分布的變化，導(dǎo)致不同位置碳的共振吸收峰向高場(chǎng)或低場(chǎng)移動(dòng)。 比乙醛（ ）處較高場(chǎng) δ值比苯 (）大 4．立體效應(yīng) 13C化學(xué)位移對(duì)分子的立體構(gòu)型十分敏感。只要碳核間空間比較接近，即使間隔幾個(gè)化學(xué)鍵，彼此還會(huì)有強(qiáng)烈的影響。如在Van der Waals效應(yīng)中，通常 1H是處于化合物的邊緣或外圍，當(dāng) 2個(gè)氫原子靠近時(shí)，由于電子云的相互排斥，使 1H核周?chē)碾娮釉泼芏认陆担@些電子云將沿著 C－ H鍵移向碳原子，使碳的屏蔽作用增加，化學(xué)位移向高場(chǎng)移動(dòng)。 取代基處于直立鍵比處平伏鍵時(shí) δ位碳的占值小約5ppm。 分子中存在空間位阻，常會(huì)影響共軛效應(yīng)的效果，導(dǎo)致化學(xué)位移的變化，如鄰位烷基取代的苯乙酮，隨著烷基取代基數(shù)目增加，烷基的空間位阻使羰基與苯環(huán)的共軛效應(yīng)減弱，羰基碳 δ值向低場(chǎng)位移。 5．測(cè)定條件 測(cè)定條件對(duì) 13C的化學(xué)位移有一定的影響，如溶解樣品的溶劑、溶液的濃度、測(cè)定時(shí)的溫度等。 各類(lèi)化合物的 13C化學(xué)位移 1．飽和碳的化學(xué)位移值 飽和烷烴：飽和烷烴的碳為 sp3雜化，其化學(xué)位移值一般在－ － 55ppm。 與 1H NMR相似，也可進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，這里不做詳細(xì)介紹。 2．烯碳的化學(xué)位移值 烯碳為 sp2雜化，其化學(xué)位移為 100－ 165ppm。 3．炔烴的化學(xué)位移值 炔基碳為 sp雜化，其化學(xué)位移介于 sp3與 sp2雜化碳之間，為67－ 92ppm。 4．芳環(huán)碳和雜芳環(huán)碳的 δC值 芳環(huán)碳的化學(xué)位移值一般在 120－ 160ppm范圍內(nèi)，峰往往出現(xiàn)在較低場(chǎng)，這點(diǎn)與脂肪族季碳峰在較低場(chǎng)是類(lèi)似的。 稠環(huán)芳烴和雜環(huán)芳烴中芳環(huán)碳的化學(xué)位移值也在苯及衍生物的 δC值范圍內(nèi)。 與 1H NMR相似，也可進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，這里不做詳細(xì)介紹。 5．羰基碳的 δC值 羰基在 1H NMR譜中沒(méi)有相應(yīng)的信號(hào)，而在 13C NMR譜中卻有特征的吸收峰。羰基化合物中，由于 C＝ O中 π鍵易極化使羰基碳上的電子云密度變小，化學(xué)位移值比烯碳更趨于低場(chǎng)，一般為 160－ 220ppm。除醛基外，其他羰基碳的質(zhì)子偏共振去偶譜中表現(xiàn)為單峰，而且沒(méi)有 NOE效應(yīng)，峰的強(qiáng)度較小，因此在碳譜中羰基是
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