化学位移与结构的关系课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五章 碳核磁共振波谱,5.2,化学位移与结构的关系,13,C Nuclear,Magnetic,Resonance,Spectroscopy,;,(,13,C,NMR,),2024/10/11,1.,典型化合物的化学位移范围,脂肪烃（,SP,3,杂化）,0-55,与氧相连（,48-88,）,烯烃和芳烃（,SP,2,杂化）,105-145,酸和酯（,C,*,=O,）,155-190,醛和酮（,C,*,=O,）,175-225,炔烃（,SP,杂化）（,C,C,）,68-93,氰基,（,SP,杂化）,（,C N,）,112-126,2024/10/11,1),饱和烃及其衍生物,饱和烃在高场范围（,0,45,）共振,.,直链端甲基的,CH3,14.0,(,碳数大于,4),支链烷烃化合物中甲基的,CH3,7.030,的范围内变化,鉴别直链或支链烷烃化合物,.,C,CH,CH2,CH3,邻碳上取代基增多,C,越大,.,(1),饱和烃,2024/10/11,烷烃化学位移计算有,Lindeman-Adams,和,Grant-Paul,经验公式,.,11,0 ,21,0 ,31,0 ,41,=-1.5,12,0 ,22,0 ,32,=-3.7 ,42,=-8.4,13,=-1.1,23,=-2.5,33,=-9.5,14,=-3.4 ,24,=-7.2,A,1,9.1,A,2,9.4,A,3,-2.5,A,4,0.3,A,5,0.1,kj,A,l,Grant-Paul,经验公式,:,2024/10/11,kj,k,表示,k-C,原子类型，,J,表示,(k,l,)-,C,原子类型,C,原子的四种类型,:,伯、仲、叔、季碳分别用,1,2,3,和,4,表示,.,例如,31,表示,k-C,原子为叔碳,而,(k,l,)-C,原子为伯碳,.,中的下标,:,l=,1,指要计算的第,k,个碳原子,(,用,k,-C,表示,);,l=,2,指要计算的第,k,1,个碳原子,(,用,k,1,-C,表示,);,l=,3,指要计算的第,k,2,个碳原子,(,用,k,2,-C,表示,);,l=l,指要计算的第,k,l,个碳原子,(,用,k,l,-C,表示,);,表示,l,碳上取代基的个数,.,表示,k,碳上有,3,个取代基,;,表示,k,1,碳上另外还有,1,个取代基,;,表示,k,l,碳为甲基,;,2024/10/11,=-2.5+(9.1,1)+(9.4 1)+(-2.5 2)+(0.3,1),+,(-1.1 1),=,11,2,=-2.5+(9.1,2)+(9.4 2)+(-2.5 1)+,(-2.5 1),=29.5,3,=-2.5+(9.1,3)+(9.4 2)+,(-3.7 2),=36.2,6,=-2.5+(9.1,1)+(9.4 2)+(-2.5 2)+,(-1.1 1),=19.3,2024/10/11,例：,烷烃取代基参数,取代基（,Y,）,COR,30 1,24 1,3,CHO,31 0,2,OH,48 10,41 8,5,OR,58 8,51 5,4,NH,2,29 11,24 10,5,(2),饱和烃衍生物,取代基对化学位移的影响具有加和性，,2024/10/11,查表找,OH,基团的取代基参数,OH,非端基：,41 8,5,例如,:,计算下面化合物各个碳的化学位移,2024/10/11,2),烯烃及取代烯烃,烯烃在,100,165,范围内出现吸收峰，其中端烯基,CH,2,在,104,115,，带有一个氢原子的,CHR,在,120,140,，而,CRR,在,145,165,范围共振。,谱峰成对出现,C=10-30,2024/10/11,3),炔烃,烷基取代炔烃的化学位移,:,C,=,65,-,90;,端基,CH,比,CR,在高场共振,(,化学位移小,);,极性取代基直接相连的炔碳原子,:,C=,20,-,95,。,2024/10/11,4),芳烃,芳香化合物碳的化学位移,:,C,=105-170(,110-145,),;,取代基的电负性对直接相连的芳环碳原子影响最大,;,共軛效应对邻、对位碳原子影响较大。,=128.5+,Z,i,取代基芳香化合物碳的化学位移的影响具有加和性。,取代基,C,1,o-,m-,p-,H,0,0,0,0,CH,3,9.3,0.6,0,-3.1,NH,2,19.2,-12.4,1.3,-9.5,OH,26.9,-12.7,1.4,-7.3,OCH,3,31.4,-15.0,0.9,-8.1,COCH,3,9.1,0.1,0.0,4.2,CHO,7.5,0.7,-0.5,5.4,C,2,H,5,15.6,-0.6,-0.1,-2.8,2024/10/11,118.5,128.4,118.5,158.5,111.4,137.4,120.0,129.4,117.7,159.9,113.6,138.5,Z,p,OCH,3,-8.1,Z,m,COCH,3,0,Z,p,COCH,3,4.2,Z,m,COCH,3,0,Z,O,OCH,3,-15.0,Z,m,OCH,3,0.9,Z,o,COCH,3,0.1,Z,m,OCH,3,0.9,Z,O,OCH,3,-15.0,Z,1,OCH,3,31.4,Z,0,COCH,3,0.1,Z,1,COCH,3,9.1,128,.5,128,.5,128,.5,128,.5,128,.5,128,.5,C,6,C,5,C,4,C,3,C,2,C,1,2024/10/11,4,-2.0,3,+1.0,2,+0.2,1,+6.4,1,-16.0,2,+3.6,3,+0.6,4,+4.3,1,-18.0,-16.6,2,+4.6,+5.1,3,+0.8,+1.3,4,+10.7,+10.8,C,Observed,C,Observed,C,Calculated,Observed,128.5+,Z,i,2024/10/11,5),羰基化合物,各类羰基化合物在,13,C NMR,谱的最低场共振,.,从低场到高场的次序是：,酮、醛酸 酯酰氯酰胺酸酐,醛,:,C,=200,5,在偏共振去偶谱中为双峰,(d).,酮,:,C,=21010,在偏共振去偶谱中为单峰,(s).,酸、,酯、酰氯、酰胺、酸酐,:,C,=160,185.,在偏共振去偶谱中均单峰,(s).,2024/10/11,6),有机化合物重要基团,13,C,的化学位移,的范围,2024/10/11,自旋偶合,2024/10/11,内容选择：,第一节 核磁共振基本原理,principle of nuclear magnetic resonance,第二节 化学位移,chemical shift,第三节,自旋,自旋偶合和,偶合,常数,spin coupling and coupling constant,第四节,氢核磁共振波谱的应用,application of,1,H nuclear magnetic resonance,结束,2024/10/11,