3. 重原子效应
碘原子的取代使被取代的碳原子化学位移数值减小(表2. 1) . 这是由于重原子的核外有众多电子， 它们对与重原子相 连的碳原子具有抗磁屏蔽作用.
2.3.2 环烷烃和取代环烷基
上面关于链状烷烃的阐述都适用于饱和环烷基及其衍生 物.需要再补充饱和环烷基的特殊之处，即环烷的环张力. 从 五元环到十七元环，环内碳原子的化学位移数值几乎不变(约 为26 ppm) . 三元环由于环张力大，值降低到一2.8 ppm ， 下降很大。三元环由于环张力很大，除使核磁共振的化学位 移数值变化很大之外，对于红外光谱的吸收波数也有很大的 影响，将在红外光谱中进一步讨论.
2.3.5 羰基
羰基的谱峰在核磁共振碳谱的最低场，因此很容易识别 . 影 响羰基化学位移的主要因素有两个：
1. 杂原子的取代 羰基与杂原子相连会产生比较大的高场位移. 酮羰基的化学 位移数值一般超过200 ppm.一旦和杂原子相连，其值会下 降到180 ppm之内. 杂原子的高场位移作用超过共轭作用. 2. 共轭效应 羰基和双键相连，形成一个大的共轭体系，这将使羰基的 值下降. 但是这个效应比杂原子取代效应弱，一般高场位移 为10 ppm左右.
2. 3 常见官能团核磁共振碳谱的化学位移及其主要影响因素
不同的官能团具有不同的化学位移数值变化范围， 其化学位 移的影响因素也可能不同，本节就按照常见官能团进行讨论. 首先需要说明：从化学位移的原理考虑， 碳谱和氢谱有极大 的差别，氢谱化学位移的决定因素是抗磁屏蔽， 而碳谱化学 位移的决定因素是顺磁屏蔽，但是从讨论化学位移的影响因 素来看，两者又有诸多相似点.
(3) 核磁共振碳谱的化学位移数值变化范围约是氢谱的20 倍， 碳谱中呈现的是一条条的谱线. 很少遇到谱线重叠的情况. 分 子质量在4 00 以内的有机化合物，若分子无对称性，原则上 每个碳原子都对应一条谱线. 易从碳谱来区分.
(4) 根据核磁共振碳谱和碳原子级数的确定， 未知物含有多 少个碳原子，伯、仲、叔、季碳原子各是多少. 大致是属于 哪类基团，都可以得到结论.
2.3.1 链状烷烃及其衍生物
1. 取代基的电负性 对饱和链状烷基来说，取代基的电负性是影响其化学位
移数值的主要因素. 电负性基团的取代使被取代的碳原子产 生明显的低场位移，对于-位的碳原子也有一定的低场位移 作用. 这些都是诱导效应引起的.
表2. 2 列举了一些常见取代基的位移增量. 其中脚标和分别表示取 代基对于位和位碳原子的影响，脚标n 表示取代基在链端，脚标 iso表示取代基在链中间.
碳原子的值增加 26. 9 ppm ，氨基的取代则增加19.2 ppm. 空间效应的例子：
2. 相对于取代基的邻、间、对位碳原子的化学位移
对于取代基的邻、间、对位碳原子的化学位移来说. 三类取代 基的概念仍然可用. (1) 第一类取代基包括羟基和卤素原子. 它们对于取代基的邻、 间、对位碳的化学位移数值均无大的影响. (2) 第二类取代基是含饱和杂原子的基团. 它们使苯环邻、间、 对位碳原子的峰往高场位移. 这样的高场位移对于邻对位碳比 较明显， 尤其对于邻位碳. (3) 第三类取代基是含不饱和杂原子的基团. 与氢谱不同的是 它们仅使苯环的邻、间、对位碳原子的峰略往低场位移. 第三 类取代基对于被取代的碳原子的低场位移也较小.
(5) 核磁共振碳谱对于化合物的立体结构敏感，适宜解决立 体化学的问题.
2. 2 核磁共振碳谱的主要参数一一化学位移
从2. 1 节知道核磁共振碳谱一般情况下只有一条条的谱线〈 极少数情况下可能出现钝峰) ，因此没有相应于核磁共振氢 谱的耦合裂分的信息. 一般情况下，峰的高度近似正比于峰 面积. 因此碳谱中主要的信息就是化学位移数值，即核磁共 振碳谐的主要参数就是化学位移.
第2 章核磁共振碳谱的解析 本章讨论核磁磁共振碳谱的解析. 首先分析碳谱的特点和优点.
核磁共振碳谱具有下列的特点：
(1)核磁共振碳谱的横坐标是化学位移，纵坐标是谱峰的强度， 其高度近似反映碳原子的数目.
(2) 核磁共振碳谱化学位移数值的变化范围远远大于接磁共 振氢谱的范围. 它们碳谱的变化范围可超过200 ppm.
2.3.4 取代苯环
未取代苯环的化学位移数值为128. 5 ppm. 对于苯环的讨论分为两个部分：被取代碳原子的化学位移和 相对于取代基的邻、间、对位碳原子的化学位移.
1. 被取代碳原子的化学位移 在2.3.1 中论及的取代基的电负性、空间效应、重原子效
应的影响仍然适用. 取代基电负性影) 取代基数目越多则被取代碳原子的化学位移数值越大.
(2) 取代基数目越多则被取代碳原子的化学位移数值越大.在下 面基团中，标注*号的碳原子的化学位移数值逐步变大：
(3) 取代基的–旁式效应：各种基团〈包括电负性基团〉的取 代均使 位碳原子的化学位移数值减少. 一般减小的幅度为几 个ppm . 电负性基团使-，-位的碳原子化学位移数值增大， 是电负性基团的诱导效应，电负性基团的取代使γ 位的碳原子 化学位移数值减小，则是由于空间效应.
2. 4 核磁共振碳谱的解析方法
核磁共振碳谱的主要参数是化学位移. 碳谱对于有机化合物 能够准确地描述.但是要推测一个未知物的结构需要多种谱图 的结合.本节只讲述怎样从碳谱取得有关的结构信息， 不涉 及完整地推导未知物结构.
2.4.1 区分杂质峰，鉴别溶剂峰 氘代试剂：含碳原子，而且它的量比样品要大很多.因此
2.3.3 取代的烯基
乙烯的值为123.3 ppm ，被取代烯基的值般为100 -150 ppm，值大致有下列顺序：
取代链状烷基的阐述仍然适用于取代的烯基.下面再补充两点 (1)双键的顺式和反式常能够在 值中反映出来.这是由于γ-旁 式效应. 例如： 顺式-2-丁烯(C2 - 2)两个甲基的值比反式-2-丁烯(C2 - 3) 两 个甲基的 值小约5 ppm . (2) 共辄效应. 如果所讨论的双键和其他双键形成共轭体系，中 间碳原子的值将减小几个ppm .