有机结构分析CNMR.pptx

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1、6.1碳核磁共振谱简介6.213C的化学位移6.3偶合谱6.4碳核磁共振谱中的实验技术6.5碳核磁共振谱的解析及其应用在有机物中，有些官能团不含氢,例如C=O，C=C=C和N=C=O,官能团的信息不能从1HNMR谱中得到，只能从13CNMR谱中得到含氢主要内容第1页/共95页6.1 核磁共振碳谱的特点 灵敏度低：为1H 的1/6700，13C的天然丰度只占1.108%，所以含碳化合物的13C NMR信号很弱，需借助FT-NMR。但PFT-NMR扭曲了信号强度，不能用积分高度来计算碳的数目 分辨能力高：谱线之间分得很开，容易识别 化学位移范围大：0 300 ppm，1H NMR谱的20 30 倍

2、 自然丰度低：不可能同时有两个13C出现在一个分子中，不必考虑13C与13C的偶合，只需考虑1H-13C偶合 无法区别碳上连接的1H核数目 掌握碳原子(特别是无H连接时)的信息，确定碳原子级数 容易实现双共振实验 准确测定驰豫时间T1，可作为化合物特构鉴定的波谱参数，帮助指认碳原子第2页/共95页氢谱与碳谱第3页/共95页6.2 13C的化学位移化学位移：1)TMS为参考标准，C=0 ppm2)以各种溶剂的溶剂峰作为参数标准碳的类型 化学位移(ppm)碳的类型 化学位移(ppm)-C-I0 40C-65 85-C-Br25 65=C-100 150-C-Cl35 80C=O170 210-CH

3、38 30C-O40 80-CH2-15 55C6H6110 160-CH-20 60C-N30 65第4页/共95页13C的化学位移：屏蔽常数=d+p+a+sd项反映由核周围局部电子引起的抗磁屏蔽的大小p项主要反映与p电子有关的顺磁屏蔽的大小，它与电子云密度、激发能量和键级等因素有关a表示相邻基团磁各项异性的影响s表示溶剂和介质的影响第5页/共95页顺磁屏蔽抗磁屏蔽，Lamb公式：顺磁屏蔽，Karplus与Pople公式：(E)-1:平均电子激发能的倒数r-32p:2p电子和核距离立方倒数的平均值QAA:所考虑核的2p轨道电子的电子密度QAB:所考虑核与其相连的核的键之键级负号表示顺磁屏蔽，

4、|p|越大，去屏蔽越强，其共振位置越在低场13C谱化学位移的决定因素是顺磁屏蔽第6页/共95页影响13C化学位移的因素13C NMR谱化学位移的分布范围约为400 ppm，因此对分子构型和构象的微小差异也很敏感一般情况下，对于宽带去偶的常规谱，几乎化合物的每个不同种类的碳均能分离开碳杂化轨道诱导效应空间效应超共轭效应重原子效应测定条件：溶解样品的溶剂、溶液的浓度、测定时的温度等第7页/共95页碳杂化轨道杂化状态是影响 C的重要因素，一般说 C与该碳上的 H 次序基本上平行 sp3 CH3 CH2 CH C=O 在最低场 150 220 ppmsp CCH 在中间 50 80 ppmOCH2CO

5、CH2CH31271344114611711141383636 126-142第8页/共95页链状烷烃及其衍生物取代基的电负性有电负性取代基、杂原子以及烷基连接的碳，都能使其 C信号向低场位移，位移的大小随取代基电负性的增大而增加，称诱导效应Chemical shifts(ppm)of XCH2CH2CH3 1H 13C -CH2 -CH2 -CH3 -CH2 -CH2 -CH3Et 1.3 1.3 0.9 34 22 14COOH 2.3 1.7 1.0 36 18 14SH 2.5 1.6 1.0 27 27 13NH2 2.6 1.5 0.9 44 27 11Ph 2.6 1.6 0.9

6、 39 25 15Br 3.4 1.9 1.0 36 26 13Cl 3.5 1.8 1.0 47 26 12OH 3.6 1.6 0.9 64 26 10NO2 4.4 2.1 1.0 77 21 11第9页/共95页 128.5 a 147.7 b 116.1 a 112.5 b 132.0 c 129.8 d 119.0 c 129.0 d 132.8取代基的电负性若苯氢被-NH或-OH取代后，这些基团的孤对电子离域到苯环的电子体系上，增加了邻位和对位碳上的电荷密度，屏蔽增加苯氢被拉电子基团-CN或-NO2取代后，苯环上电子离域到这些吸电子基团上，减少了邻对位碳的电荷密度，屏蔽减小第10

7、页/共95页取代基的电负性在不饱和羰基化合物和具有孤对电子的取代基系统中，这些基团便羰基碳正电荷分散，使其共振向高场位移 -CHO -COCH3 COOH CONH2 -COCl -COBrc=O 201 204 177 172 170 167c=O 201.5 192.4 190.7第11页/共95页取代基的电负性sp3 carbons can resonate close to sp2 region if they carry a number of electronegative substituents第12页/共95页(c)空间效应 HH空间效应化学位移对分子的几何形状非常敏感，相隔

8、几个键的碳，如果它们空间非常靠近，则互相发生强烈的影响，这种短程的非成键的相互作用叫空间效应。Grant提出了一个空间效应的简单公式，由空间效应引起的位移增量St不仅决定于质子和质子间的距离HH，而且取决于HH轴和被干扰的C-H键之间的夹角：St=CFHH(HH)CosFHH表示质子之间的排斥力,是HH的函数;C为常数，St的符号取决于，可正可负第13页/共95页14.0 ppm20.3 ppm空间效应影响因素：a)取代烷基的密集性：取代烷基越大、分枝越多，C也越大 例：伯碳 仲碳 叔碳 季碳b)-旁式效应：各种取代基团均使-碳原子的共振位置稍移向高场第14页/共95页空间效应：示例苯乙酮中若

9、乙酰基邻近有甲基取代，则苯环和羰基的共平面发生扭曲，羰基碳的化学位移与扭曲角 有关 =0 =28 =50 C=195.7 C=199.0 C=205.5第15页/共95页超共轭效应当第二周期的杂原子N、O和F处在被观察的碳的 位并且为对位交叉时，则观察到杂原子使 碳的C不是移向低场而是向高场位移2 6 ppm第16页/共95页重原子效应卤素取代氢后，除诱导效应外，碘（溴）还存在重原子效应。随着原子序数的增加，重原子的核外电子数增多，抗磁屏蔽增加，C移向高场这主要是由于诱导效应引起的去屏蔽作用和重原子效应的屏蔽作用的综合作用结果。对于碘化物，随着原子数的增大，表现出屏蔽作用化合物ClBrICH3

10、XCH2X2CHX3CX425.154.277.796.710.221.612.3-28.5-20.5-53.8-139.7-292.3第17页/共95页氢键及其它影响氢键的形成使羰基碳原子更缺少电子，共振移向低场其他影响：提高浓度、降低温度有利于分子间氢键形成第18页/共95页部分碳的13C化学位移第19页/共95页饱和烷烃为sp3杂化，其化学位移值一般在-2.5 55 ppm之间Grant和Paul提出计算烷烃碳化学位移的经验公式：Ci=-2.5+nijAj+S =-2.5+9.1n +9.4n 2.5n +0.3n +0.1n 式中-2.5为CH4的 值(ppm)；nij为相对于Ci的

11、j 位取代基的数目，j=、；Aj为相对于Ci的 j 位取代基的位移参数；S为修正值 饱和碳的化学位移值第20页/共95页饱和碳：正戊烷C1和C5，C2和C4是对称的三个共振峰 CH3CH2CH2CH2CH3 1 2 3 4 5 1(C1和C5)=-2.5+9.1 1+9.4 1-2.5 1 =13.5 ppm (实测 13.7 ppm)2(C2和C4)=-2.5+9.1 2+9.4 1-2.5 1 =22.6 ppm (实测 22.6 ppm)3(C3)=-2.5+9.1 2+9.4 2 =34.5 ppm (实测 34.5 ppm)第21页/共95页取代链状烷烃 C值的近似计算Zki:取代基

12、对k碳原子的位移增量第22页/共95页取代链状烷烃：示例第23页/共95页环烷烃及取代环烷烃四员环到十七员环的 值无太大变化取代环己烷的计算：s:a(直立)和e(平伏)；K仅用于两个(或两个以上)甲基取代的空间因素校正项大基团取代使被取代碳原子的值有较大增加第24页/共95页 乙烯：123.3 ppm，取代乙烯100 150 ppm (C=)(-CH=)(H2C=)与相应烷烃相比，除了 碳原子的 值向低场位移4 5 ppm，其它（、碳原子）的 值一般相差在1 ppm以内，可按烷烃计算 共轭效应：形成共轭双键时，中间碳原子键级减小，共振移向高场 烯碳的C值可用经验公式进行计算：Ci=123.3+

13、nijAi+Z 式中123.3是乙烯的C值，nij为相对于烯碳Ci的 j 位取代基的 数目，j=、；、表示同侧的碳，、表示异侧碳；Z为修正值烯碳的 C值第25页/共95页烯碳：示例 Ci=123.3+nijAi+Z第26页/共95页炔碳的 C值炔基碳为sp杂化，化学位移介于sp3与sp2杂化碳之间，为65 90 ppm，其中含氢炔碳(CH)的共振信号在很窄范围(67 70 ppm)，有碳取代的炔碳(CR)在相对较低场(74 85 ppm)，两者相差约为15 ppm。不对称的中间炔如2-炔和3-炔，二个炔碳Ci值相差很小，仅有1 4 ppm，这对判断炔基是否在链端很有用处 第27页/共95页芳环

14、碳和杂芳环碳的 C值芳碳的化学位移值一般在120 160 ppm范围内 的范围及影响因素:1)苯：128.5 ppm;取代苯环：100 160 ppm；被取代碳原子值有明显变化，邻、对位碳原子值有较大变化，间位碳原子值几乎不变化2)与取代基电负性相关：一般取代基电负性越强，被取代碳原子值越大3)与未取代相比，取代碳原子峰高减弱：取代后缺少质子，T1(纵向驰豫时间)增大，NOE减少4)取代基烷基分枝多，被取代碳原子值增加较多5)重原子效应：碘、溴取代碳原子值向高场位移6)共振效应：第二类取代基使邻、对位碳原子值向高场位移，第三类取代基则使邻、对位碳原子值向低场位移7)电场效应：如硝基取代的邻位碳

15、原子值移向高场第28页/共95页无对称性：6个峰单取代：4个峰对位取代：4个峰邻位相同取代基：3个峰间位三相同取代基：2个峰单个苯环不可能只有5个碳峰！苯环碳谱峰数第29页/共95页单取代苯环碳的部分化学位移第30页/共95页例题经验公式：第31页/共95页例题第32页/共95页醇类碳的 C值烷烃中的H被OH取代后，碳向低场位移35 52 ppm，碳向低场位移5 12 ppm，而 碳向高场位移0 6 ppm（超共轭效应）第33页/共95页胺类碳的 C值烷烃中的H被NH2取代后，碳向低场位移30 ppm，碳向低场位移11 ppm，而 碳向高场位移4 ppm（超共轭效应）NH3+的效应较弱第34页

16、/共95页羰基碳的 C值羰基碳原子的共振位置在最低场羰基 n *跃迁，E小，共振位置在低场或共振效应:羰基碳原子缺电子，顺磁屏蔽增大羰基与具有孤对电子的杂原子或不饱和基团相连，羰基碳原子的电子短缺得以缓和，共振移向高场方向(羧酸及衍生物)第35页/共95页羰基碳的 C值化学位移值比烯碳更趋于低场，一般为160 220 ppm之间。没有NOE效应，峰的强度较小醛基碳的C值在190 205 ppm之间,酮的C=O在195 220 ppm之间第36页/共95页羧酸及衍生物碳的 C值第37页/共95页常用有机溶剂的13C核的化学位移和峰数 溶 剂 CDCl3 CD3OD CD3COCD3 C6D6 C

17、5D5N c(ppm)77.0 49.7 30.2 206.8 128.7 123.5 135.5 149.5 峰重数 3 7 7 s 3 3 3 3 溶 剂 CCl4 CD3CN (CD3)2S=O CD3CO2D c(ppm)96.0 1.3 117.7 39.5 20.0 178.4 峰重数 s 7 s 7 7 s第38页/共95页偶合常数6.3 偶合谱核之间的自旋偶合作用是通过成键电子自旋相互作用造成的，与分子取向无关，这是一种标量偶合实验发现核 N 与核 K 之间的相互作用能与它们核 的 自 旋 量 子 数 I 的 标 量 积 成 正 比:E=JNKINIK,JNK为偶合常数偶合常数

18、由分子结构决定，与外磁场大小及外界条件无关只考虑13C-1H偶合，不考虑13C-13C偶合第39页/共95页1JCH 1J(1H-13C)是最重要的作用，一般在120 320 Hz，与杂化轨道s成份有关 经验证明，1JCH 5 (s%)(Hz)，s成分增大，1JCH增大CH4 （sp3杂化 s%=25%）1J=125 HzCH2=CH2 (sp2杂化 s%=33%）1J=157 HzC6H6 （sp2杂化 s%=33%）1J=159 HzHCCH （sp杂化 s%=50%）1J=249 Hz第40页/共95页161 136 131 127 开链 125 220 172175 170.5a149

19、,b1331JCH与键角有关，与脂环烃环大小有密切关系受取代基的电负性影响：取代基电负性越大，碳核的有效核电荷增加越多，1JCH也增大越多。CH4 CH3Cl CH3F CH2F2 CHF31JCH 125 150 149.1 184.5 239.1第41页/共95页2JCCH质子与邻位碳原子的偶合2JCCH在-5 60 Hz2JCCH一般数值不大，与杂化及取代基有关。在2JCCH中，两个碳原子的杂化状态都影响它的数值：s成分增加2JCCH增大偶合的碳原子上有电负性取代基，2JCCH增大第42页/共95页裂分峰数目 1H和其它I 0的核(如2H、19F、31P)与13C之间有偶合作用，13C

20、NMR谱中碳原子的谱峰也会发生分裂，I=1/2的1H、19F、31P形成的AXn系统符合n+1规律，为一级谱。对于其它任意原子构成的AXn系统，计算裂分峰的通式为(2nIX+I)当X为重氢时，因为ID=l，所以2nIX+l=2n+l在CDCl3中，碳为三重峰在CD3COCD3中，甲基碳原子为2 3+1=7重峰 峰强度比仍符合二项式展开项系数之比 对普通有机化合物来说，对13C NMR谱图影响最大的是13C-1H间的偶合，而对含氟或磷元素的化合物，还要考虑13C-19F或13C-31P间的偶合作用 在碳谱中最重要的参数是峰的个数及其化学位移第43页/共95页CHn体系的峰数及强度比在只考虑 1J

21、CH 偶合时，各个碳在偶合谱中的峰数和相对强度如下表：体系峰数峰数代号多重峰相对强度季碳1s1 -CH2d1:1-CH2-3t1:2:1-CH34q1:3:3:1第44页/共95页6.碳核磁共振谱中的实验技术脉冲傅立叶变换法核磁双共振DEPT：无畸变极化转移增强法质子宽带去偶法(ProtonBroadBandDecoupling)偏共振去偶法(Off-ResonanceDecoupling)现已基本上被DEPT所替代选择性去偶法(SelectedDecoupling)门控去偶法(GatedDecoupling)第45页/共95页脉冲傅立叶变换法脉冲傅立叶变换法(Pulse Fourier Tr

22、ansform，简称PFT法)是利用短的射频脉冲方式的射频波照射样品，可以同时使各种不同的核发生跃迁。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。在接收机中可以得到一张随时间逐步衰减的信号，称为FID(Free Induced Decay,自由感应衰减信号)，它是各种核的FID信号的叠加，同时包括了各种核的信息。计算机把FID信号通过傅立叶转换变成通常的NMR谱FID信号f(t)NMR谱f()第46页/共95页提高碳谱信号强度常采用下述方法：（a）提高仪器灵敏度（b）提高仪器外加磁场强度和射频场功率，但是射频场过大容易发生饱和。这两条都受到限制（c）增大样品浓度，增

23、大样品体积，以增大样品中核的数目（d）采用双共振技术，利用NOE效应增强信号强度（e）多次扫描累加，这是最常用的有效方法。在多次累加时，信号S正比于扫描次数，而噪音N正比于扫描次数，所以S/N（信噪比，即信号强度)正比于扫描次数。若扫描累加100次，S/N增大10倍第47页/共95页5.2 13C-NMR测定方法碳谱的特殊测定方法在13C NMR谱中，因碳与其相连的质子偶合常数很大，1JCH大约在100 200 Hz，而且2JC-CH和3JC-C-CH等也有一定程度的偶合，以致偶合谱的谱线交叠，使图谱复杂化。为了节省分析时间或使用较少的样品量，通常采用一些特殊的测定方法将碳谱进行简化：核磁双共

24、振及二维共振就是最重要的方法核磁双共振又分为若干种不同的方法，如质子宽带去偶和偏共振去偶在13C NMR测定中常规的测试就是质子宽带去偶第48页/共95页双共振双共振(去偶法)又分为同核双共振(如1H-1H)和异核双共振(如13C-13C)通常采用符号AX表示，A表示被观察的核，X表示被另一射频照射干扰的核因为在天然丰度的化合物中，可以不考虑13C-13C 偶合，故双共振都是异核双共振,质子去偶的双共振表示为13C1H第49页/共95页常用去偶法宽带去偶偏共振去偶选择性去偶未去偶(CH2)(CH3)(CH)(CH2)(CH3)(CH)(C)1H13C第50页/共95页质子宽带去偶在测定碳谱时，

25、如以一相当宽的频带(覆盖样品中所有氢核的共振频率，相当于自旋去偶的X)照射样品，则13C和1H之间的偶合被全部去除，每个碳原子仅出一条共振谱线。因此又称为质子噪声去偶 由于1H对13C的偶合全部去掉，每一种化学等价的碳原子只有一条谱线，CH3、CH2、CH和季C皆是单峰 其他核如D、19F和31P对碳的偶合此时一般还存在,峰的重数由核的个数和自旋量子数Ix确定，用2nIx+1计算。如ID=1，IF=1/2，IP=1/2第51页/共95页 质子宽带去偶基团CDn有2n+1个峰，CDCl3作溶剂的碳谱中总有3个大峰基团CFn和CPn有n+1个峰，如基团CF3为4重峰在分子中没有对称因素和不含氘、F

26、和P等元素时，每个碳原子都出一个峰，互不重叠。并且由于多重偶合峰合并成单峰提高了信噪比，使信号增强，更易得到。一般去偶NOE效应常使谱线增强1 2倍。但由于NOE作用不同，峰高不能定量反应碳原子的数量，只能反映碳原子种类的个数(即有几种不同种类的碳原子)第52页/共95页质子宽带去偶完全图谱测试中心给出的图谱质子宽带去偶第53页/共95页CF3COOCH3未去偶谱图：三氟乙酸206.3和29.9为CD3COCD3的CO和CD3;55.2四重峰为CH3O;116.5四重峰为CF3;159.05四重峰为COO第54页/共95页宽带去偶：三氟乙酸55.2在偶合谱中为四重峰，在去偶谱为单峰，归属于CH

27、3O;116.5四重峰为CF3;159.05四重峰为COOCF3COOCH3第55页/共95页2-丁醇未去偶谱图第56页/共95页胆固醇第57页/共95页偏共振去偶不完全去偶(Off-Resonance Decoupling)采用一个较弱的干扰照射场，这个射频不会使任一质子去偶，而与各种质子的共振频率偏离，便碳原子上的质子在一定程度上去偶。偶合常数比原来的JCH小，称为剩余偶合常数JR。但是峰的裂分数目不变，仍保持原来的数目，而裂距减小了JR与照射频率偏置程度有关第58页/共95页偏共振去偶偏共振去偶的目的是降低1J，去掉氢核对碳核的远程偶合2JCH和3JCH，改善因偶合产生的谱线重叠而又保留

28、了偶合信息，从而确定碳原子级数进行1H去偶时，将去偶频率放在偏离1H共振中心频率几百到几千赫兹处，这样谱中出现几十赫兹的JC-H，而长距离偶合则消失了，从而避免谱峰交叉现象，便于识谱碳核类型的判断：利用不完全去偶技术可以在保留NOE使信号增强的同时，仍然看到CH3(伯碳)四重峰，CH2(仲碳)三重峰和CH(叔碳)二重峰，以及不与1H直接键合的季碳等单峰第59页/共95页去偶法：二氯乙酸通过比较宽带去偶和不完全去偶的碳谱可以得出各组峰的峰形,从而可以判断分辨出各种CH基团质子去偶偏共振去偶第60页/共95页去偶法：2-丁酮质子去偶偏共振去偶第61页/共95页DEPT：无畸变极化转移增强法Dist

29、ortionless Enhancement of Polarization Transfer,DEPT常规测定方法：通过改变照射1H核的脉冲宽度(或设定不同的驰豫时间)，使不同类型13C信号在谱图上呈单峰，并分别呈现正向峰或倒置峰极化转移技术优点：可以克服偏共振实验中共振谱线发生重叠和指配复杂分子的谱时的一些困难 准确指配CH、CH2、CH3和季碳,用于区别伯(CH3)、仲(CH2)、叔(CH)碳信号与质子宽带去偶谱比较，还可确定季碳信号 测量时间比偏共振谱短第62页/共95页DEPT：无畸变极化转移增强法信号强度仅与脉冲倾倒角有关 CH:I=I0Sin CH2:I=I0Sin2 CH3:I

30、=0.75I0(Sin +Sin3)与偶合常数J无关,在实验中只要设置 发射脉冲分别为45、90和 135，做三次实验，就可以区分各种碳，季碳的信号不出现脉冲宽度 峰的特征 =45 CH3 CH2 CH (代表正向峰)=90 CH =135 CH3 CH CH2 （代表倒置峰）极化转移技术要求仪器有多脉冲器，射频脉冲有45等相位移控制装置,1980年代后的仪器可以做此实验第63页/共95页DEPT信号强度与 的关系第64页/共95页DEPT：示例Chemical shift(d,ppm)020406080100120140160180200OOC CC CCHCHCHCH CHCHCHCH2

31、2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CCH2CH2CH2CH3O第65页/共95页DEPT：示例Chemical shift(d,ppm)020406080100120140160180200CHCH CHCH2CH2CH2CH3CCH2CH2CH2CH3O羰基和季碳峰消失伯碳和叔碳不变化仲碳峰倒置第66页/共95页DEPT：示例标准去氢碳谱CH2碳向下DEPT 90仅CH碳出现DEPT 135CH和和CH3碳向上第67页/共95页门控去偶质子宽带去偶图谱得不到C-H的偶合信息，质子偏共振去偶仅能看到一个键C-H偶合的剩余偶合裂分，看不到远程偶合 为了得到真正的一键或远程偶合,需要对质

32、子不去偶。但一般偶合谱费时太长，需要累加很多次。为此采用带NOE的不去偶技术，叫门控去偶法(Gated decoupling with suppressed NOE)，也叫交替脉冲法 接收的FID信号是具有偶合同时有NOE增强的信号第68页/共95页门控去偶NMR analysis of the keto-enol tautomerism of 2,4-pentanedione(CDCl3,25C,20 MHz).(b)13C NMR spectrum obtained by inverse gated with integrals;(c)1H broadband decoupling 13C

33、 NMR spectrum 第69页/共95页6.5 碳核磁共振谱的解析及其应用解析步骤：1）不一定解析每一个峰，区分出杂质峰、溶剂峰，不要遗漏季碳的谱线2）计算不饱和度3）分子对称性的分析：若谱线数目少于元素组成式中碳原子的数目，说明分子有一定的对称性4）碳原子级数的确定（活泼氢数目确定）5）碳原子 值的分区6）推出结构单元，组合可能的结构式7）对推出的结构进行碳谱指认第70页/共95页示例未知物分子式为C7H9N，核磁共振碳谱如下，推测其结构7(s)146.86(s)138.85(d)129.14(d)119.22(d)112.33(d)115.91(q)21.3第71页/共95页解答不饱

34、和度U=41号峰为饱和碳，为四重峰，故是CH3，按值可能为CH3Ph或CH3C=C2 7号峰为sp2杂化碳，从多重峰的组成及C值看是双取代苯上的碳 除以上两个结构单元CH3和C6H4外，还剩一个NH2，故可能结构为CH3PhNH2结构C的取代苯上的碳只出4个峰，可排除。A和B可用计算碳原子C值，排除A。化合物为BA B C第72页/共95页碳谱应用：判断反应机理反应产物 质子去偶 判定它的消去方向1-甲基环己烯5个sp3杂化的碳，=10 50 ppm，应有五个峰 2个sp2杂化的碳，=100 150 ppm，应呈现两个峰甲叉基环己烷 对称分子5个sp3杂化碳，对称性，=10 50 ppm 只出

35、现3个峰第73页/共95页碳谱应用：判断反应机理产物的质子去偶谱图与1-甲基环己烯相符第74页/共95页碳谱应用：判断构象全顺式1,3,5-三甲基环己烷非常好的对称性，分子中有9个碳，=10 50 ppm，只可能出现三个峰1R-3-反-5-反-三甲基环己烷分子中有9个碳，=10 50 ppm，出现6个共振峰第75页/共95页碳谱应用：判断构象第76页/共95页结构推导Analysis:C4H10O2第77页/共95页Analysis:C5H7O2N结构推导第78页/共95页Analysis:C6H10O结构推导第79页/共95页Structure:IUPACName:2-butanon-4-e

36、ne结构推导第80页/共95页Analysis:C8H8O结构推导第81页/共95页结构推导Structure:IUPACName:acetophenone第82页/共95页Analysis:C6H8O结构推导第83页/共95页结构推导Structure:IUPACName:cyclohexanon-2-ene第84页/共95页结构推导第85页/共95页结构推导第86页/共95页例三,某化合物分子式为C13H8O,其红外光谱中，3045cm-1有中等强度的吸收,1705cm-1有强吸收,30002800cm-1范围内无吸收,试推测其分子结构结构推导第87页/共95页结构推导某化合物分子式为C1

37、1H14O3第88页/共95页结构推导第89页/共95页结构推导未知物的分子式为C6H12O2，13CNMR质子偏共振去偶谱(a)和质子宽带去偶谱（b）如图所示，求其结构。第90页/共95页某含氮未知物，质谱显示分子离子峰为m/z 209，元素分析结果为C：57.4%，H：5.3%，N：6.7%，13C NMR谱如图4-8所示。（括弧内s表示单峰，d表示双峰，t表示三重峰，q表示四重峰），推导其化学结构。结构推导第91页/共95页结构推导v分子式为C10H11NO4,不饱和度为 6 v分子中存在某种对称因素 v（ppm）：饱和碳：14.1（q）C-CH3，sp2碳 123.6（d）2CHv40

38、.8（t）C-CH2 130.5(d)2CHv60.3（t）O-CH2 141.9(s)v 147.1(s)v 170.2(s)C=O通过经验式计算两个化合物中苯环碳的值,可以判断该未知物结构是（B）而不是(A)。第92页/共95页化合物的分子式为C8H6O3,其质子宽带去偶谱如图所示，各峰的化学位移值（ppm）和偏共振去偶谱得到的峰的裂分数为：190.2(d),153.0(s),148.7(s),131.8(s),128.6(d),108.3(d),106.5(d),102.3(t),试推导其结构式。结构推导第93页/共95页结构推导v不饱和度:6v 190.2 ppm为醛基的羰基碳，153.0106.5为6个苯环碳 v扣除一个-CHO和一个苯环，共占5个不饱和度后，剩余部分为CH2O2，占一个不饱和度 v计算苯环碳的值，表明此化合物的结构为a，而不是b 第94页/共95页感谢您的观看！第95页/共95页