本章内容
4.1 核磁共振碳谱的特位移 4.4 13C NMR的自旋偶合及偶合常数 4.5 核磁共振碳谱解析及应用 4.6 自旋-晶格弛豫时间( T1 ) 4.7 二维核磁共振谱
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基本原理
• 在C的同位素中，只有13C有自旋现象，存在 核磁共振吸收，其自旋量子数I=1/2。
4、反转门控去偶
既无偶合信号，又无有NOE效应的谱图。
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C4 C2
C1
C6
C5 C3
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO
6
的反转门控去偶谱
4
C3 C2
C1
C6
C4
C5
(CH3)2N 3
1 2
5
CHO 的门控去偶谱
6
4
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5、选择质子去偶
该方法类似于氢谱的自旋去偶法。且有NOE 效应存在。
参数
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4.2 核磁共振碳谱的测定方法
4.2.1 脉冲傅立叶变换法 4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
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4.2.1 脉冲傅立叶变换法
脉冲傅立叶变换法（Pulse Fourier Transform， 简称PFT法）是利用短的射频脉冲方式的射频波 照射样品，并同时激发所有的13C核。由于激发 产生了各种13C核所引起的不同频率成分的吸收， 并被接收器所检测。
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1) INEPT法
由于核磁共振本身信号灵敏度很低，尤其是低 天然丰度的核（如13C、15N等）更为突出。INEPT法 是在具有两种核自旋的系统中，以CH为例，通过脉 冲技术，把高灵敏1H核的自旋极化传递到低灵敏的 13C核上去，这样由1H到与其偶合的13C的完全极化 传递可使，13C信号强度增强4倍。
4、反转门控去偶法(Inverted Gated Decoupling)
5、选择质子去偶 6、INEPT谱和DEPT谱
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1、质子宽带去偶 又称质子噪音去偶
方法：在扫描时，同时用一强的去偶射频对可使全部质子
共振的射频区进行照射，使全部质子饱和，从而消除碳核 和氢核间的偶合，得到简化的谱图。
• 13C NMR的标准物质：
和氢谱一样，其标准物质多采用TMS。
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4.1 核磁共振碳谱的特点
1. 灵敏度低: 为1H的1/6000 2. 分辨能力高：δ为0~300ppm；
同时不存在13C自身自旋-自旋裂分。
3. 给出不连氢的碳的吸收峰
可直接给出基团的特征峰，分子骨架结构的信息。
4. 不能用积分高度来计算碳的数目 5. 驰豫时间T1 可作为化合物特构鉴定的波谱
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4.3 13C的化学位移
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4.3.1 屏蔽常数
γc= γc B0(1 – σ)/2 π σ=σd+σp+σa+σs
强度； (5) 多次扫描累加，这是最常用的方法。
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• 13C NMR的优点：
δ值范围很宽，一般为0~300ppm，化学环境相 差很小的C，在碳谱上都能分开出峰。
• 13C NMR的问题：
碳与氢核的偶合作用很强，偶合常数较大，给 图谱的测定与解析造成很大的困难。因此，碳谱 的测定技术较为复杂，识谱时一定要注意谱图的 制作方法及条件。
13(41).5110.(82)
39.6
(6)
(3)
189.5 (5) 124.8
154.0
(CH3)2N 3
1
5
CHO 的质子宽带去偶谱
6
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2、偏共振去偶
方法：与质子宽带去偶相似，只是此时使用 的干扰射频使各种质子的共振频率偏离， 使碳上质子在一定程度上去偶，偶合常数 变小(剩余偶合常数)。峰的分裂数目不变， 但裂距变小，谱图得到简化，但又保留了 碳氢偶合信息。
CH1 3
2
C2 C3
3
C4
4
芳烃质子被去偶
C1
甲苯的质子选择去偶(低场部分)
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6、INEPT谱和DEPT谱
确定碳分子级数
常规的13C NMR谱是指宽带质子去偶谱。在去偶的条 件下，失去了全部C－H偶合的信息，质子偶合引起的多 重谱线合并，每种碳原子只给出一条谱线。虽然用偏共振 去偶技术可以分辨CH3、CH2、CH及季C的归属，但由于 偏共振去偶谱中偶合常数分布不均匀，多重谱线变形和重 叠，在复杂分子的研究中仍然受到限制。随着现代脉冲技 术的发展，产生了一些新的能确定碳原子级数的新方法， 如J调制法、APT法、INEPT法和DEPT法等，其中 INEPT法和DEPT法已被广泛应用。
• 13C NMR的原理与1H NMR一样。
• 由因此于1γ3cC=核γH的/4，测且定1灵3C敏的度天很然低丰，度大只约有是1.H1核%的， 1/6000，测定困难。必须采用一些提高灵敏 度的方法：
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提高灵敏度的方法
(1) 提高仪器灵敏度； (2) 提高仪器外加磁场强度和射频场功率； (3) 增大样品浓度； (4) 采用双共振技术，利用NOE效应增强信号
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INEPT谱中不出现季 碳的信号 CH3和CH为正峰，而 CH2为负峰 只出现CH的正峰 CH3、CH2、CH为正值
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2)DEPT法
DEPT谱中也不 出现季碳的信号
DEP－45°谱，CH3、 CH2和CH的峰均为正峰 DEPT－90°谱，只出现 CH的正峰 DEPT－135°谱，CH3 和CH为正峰，而CH2的 峰为负 常规宽带质子去偶13C谱
• 保留JCH 的偶合，而JCCH、JCCCH的偶合则不 表现出来，即按n+1规律裂分：从谱线可确 定与C相连的H数目，判断各碳的类型。
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(CH3)2N 3
1
5
CHO
6
的偏共振去偶谱
24
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3、门控去偶
交替脉冲去偶，保留峰的多重性，增加峰强度， 既有偶合信号，又有NOE效应的谱图。
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4.2.2 核磁共振碳谱中几种去偶技术
为什么要去偶？如何去偶？ 碳谱中，碳与氢核的偶合相当严重。
且偶合规则与氢谱相同，使得若不使用 特殊技术，碳谱很复杂，很难解析。
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常用的方法有：
1、质子宽带去偶法(Proton Broad Band Decoupling) 2、偏共振去偶法(Off-Resonance Decouping) 3、门控去偶法（Gated Decoupling）