实验室分析仪器--13C的化学位移
1.屏蔽常数与H核一样,C核的共振频率ν与BO有如下关系:
由于核所处化学环境不同其屏蔽常数σ的值不同,因此共振频率ν也不同。
2. 影响13C化学位移的因素
1)碳杂化轨道
以TMS为标准,对于烃类化合物来讲:
sp3杂化碳的 δ 范围为:0~60ppm
sp2杂化碳的 δ 范围为:100~150ppm
sp杂化碳的 δ 范围为:60~95ppm
2)诱导效应
诱导效应使碳的核外电子云密度降低,具有去屏蔽作用。
3)共轭效应
共轭效应会引起电子云分布的变化,导致不同位置C的共振吸收峰发生偏移。苯环上氢被具有孤对电子的基团(-NH2,-OH等)取代,发生 p-π 共扼,使邻、对位碳的电荷密度增加,屏蔽作用增强,导致邻、对位碳的化学位移较苯移向高场。同理,吸电子基使邻、对位去屏蔽,则导致邻、对位碳信号移向低场。但不影响间位碳的化学位移。
4)立体效应
13C的化学位移对分子的立体构型十分敏感。对于范德华效应,当两个H原子靠近时,由于电子云的相互排斥,使电子云沿着 H-C 键向 C 原子移动,C 的屏蔽作用增加,δ向高场移动。
5)氢键
氢键包括分子内氢键和分子间氢键。羰基化合物分子内氢键的形成,使O原子上的孤对电子移向H原子,因此羰基C原子更缺少电子,故共振移向低场。分子间氢键的作用与分子内氢键类似。
6)测定条件:溶剂和温度等。
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