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核磁共振碳谱的解析程序介绍

【摘要】:根据分子式计算不饱和度。若谱线数少于分子中碳原子数,则分子中存在某种对称因素,较强的谱线有可能对应两个以上等价的碳。若谱线数目高于分子中碳原子数,则可能存在杂质的干扰峰或处理样品时的残留溶剂峰。分析偏共振去耦碳谱。结构比较复杂的化合物,还可借助测定氢谱作进一步判断,特别是确定不同季碳谱线的归属,在氢谱谱线归属明确的情况下,还可采用质子选择性去耦来辨认某些难以确定的碳谱谱线。

(1)根据分子式计算不饱和度

(2)分析宽带去耦碳谱。若分子中无F、P等能产生自旋干扰的元素,并排除重氢试剂峰之后,谱图中的每一条谱线都对应于一种类型的碳。若谱线数与分子中碳原子数相等,则该分子无对称因素,每一碳的化学环境都不相同。若谱线数少于分子中碳原子数,则分子中存在某种对称因素,较强的谱线有可能对应两个以上等价的碳。若谱线数目高于分子中碳原子数,则可能存在杂质的干扰峰或处理样品时的残留溶剂峰。如果存在某些异构体,也会增加峰数。

(3)比较化学位移,确定各谱线所对应的官能团。比如,若δC<60 ppm,通常为烷烃的sp3杂化碳,炔碳δC=70~100 ppm,烯碳和芳碳δC=100~150 ppm,羰基碳δC>150 ppm等,并与计算的不饱和度对照。

(4)分析偏共振去耦碳谱。根据每组峰的数目,推出相应碳原子上的氢核数目,识别伯、仲、叔、季碳;结合δC,确定可能存在的基团及与其相连的基团。若推出的氢原子数小于分子式中的氢原子数,则二者之差可能是不与碳相连的活泼氢的数目。

由100~150 ppm范围内的芳碳吸收峰数和芳季碳数,确定芳环的取代情况。结构比较复杂的化合物,还可借助测定氢谱作进一步判断,特别是确定不同季碳谱线的归属,在氢谱谱线归属明确的情况下,还可采用质子选择性去耦来辨认某些难以确定的碳谱谱线。

(5)将已推导出的结构单元组合成各种可能的结构式。

(6)综合考虑各种结构信息,排除不正确的结构式,找出最合理的结构式,并利用经验公式验证和确定。同时,与标准谱图和数据表进行比较,利用计算机谱图数据库也是确定结构的常用方法。