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1、红外光谱的八个峰区区域波数（cm-1）振动类型相关有机化合物中基团的特征频率（cm-1）说明NH和OH伸缩振动区域37503000OH伸缩醇酚： 单体36503590（s）缔合34003200（s，b）酸 ： 单体35603500（m）缔合30002500（s，b）无论单体还是缔合体，NH吸收都比OH吸收尖而弱NH伸缩胺 1： 3500（m）和3400（m）2： 35003300（m）亚胺： 34003300（m）酰胺： 3350（m）和3180（m）一取代酰胺： 33203060（m）不饱和CH伸缩振动区域33003010CH伸缩炔 3300（s）醛基中的=CH吸收于2820 cm-1和27
2、20 cm-1处=CH伸缩烯： 30903010（m）芳环： 3030饱和CH伸缩振动区域30002800CH伸缩烷烃：CH3： 296210（s）287210（s）CH2： 292610（s）285310（s）3000cm-1为=CH饱和与不饱和的分界线（的=CH吸收在3050 cm-1处）叁键和累积双键伸缩振动区域24002100CC伸缩炔：RCCH 21402100（s）RCCR 22602190（vw）CN伸缩腈 22602240（m）N=C=O伸缩异氰酸酯 22752240（s）O=C=O伸缩烯酮 2150羰基伸缩振动区域19001630C=O伸缩酸酐： 18501800（s）179
3、01740（s）酰卤： 18151770（s）酯： 17501735（s）醛： 17401720（s）酮 17251705（s）酸： 17251700（s）酰胺： 16901630（s）酸酐两峰相距60 cm-1双键伸缩振动区域16751500C=C伸缩烯： 16801620（v）芳环 ： 1600（v）；1580（m）1500（v）；1450（m）C=N伸缩亚胺、肟 16901640（v）N=N伸缩偶氮 16301575（v）饱和CH面内弯曲振动区域14751300CH面内弯曲烷烃：CH3： 14701430（m）13801370（s）CH2： 14851445（m）CH： 1340（w）当
4、存在 C(CH3) 2和C(CH3) 3基团时，13801370 cm-1处为双峰不饱和CH面内弯曲振动区域1000650=CH 面外弯曲烯：单取代: 995985（s）；915905顺式取代： 690（s）反式取代： 970960（s）同碳二取代：895885三取代： 840790（s）芳烃：5个相邻氢原子：770730（vs）710640（s）4个相邻氢原子：770735（vs）3个相邻氢原子：810750（vs）2个相邻氢原子：860800（vs）1个氢原子： 900860（m）CH 面外 外弯曲炔 665625（s）核磁共振1H化学位移图表质子类型化学位移值烷烃质子(1) -C-C-H
5、 d0.91.5 ppmd1.62.1 ppmd1.62.1 2.1(2) -C=C-CH -CC-CH (3)与N、S、C=O、-Ar相连 d2.02.5 ppm(4)与O、卤素相连 d34 ppm烯烃质子d4.58.0 ppm利用1H-NMR可有效确定双键的取代及构型。dH=5.28+Zgem+Zcis+Ztrans炔烃质子不特征， d1.83.0 ppm ，与烷烃重叠，应结合IR解析。芳烃质子1H-NMR信息非常特征 d6.58.0 ppm，未取代芳环d7.26 ppm，呈现单峰其它质子醛基 -CO-H d9.010.0d ppm羟基 R-OH d0.51.0ppm （稀溶液） d4 5
6、.5 ppm （浓溶液） Ar-OH d3.57.7 ppm d1016 ppm（分子内氢键） -COOH d10.513 ppm第三章 核磁共振碳谱图9.11 b 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇的核磁共振碳谱核磁共振碳谱图中谱线的多少，表示有机物分子中碳原子数的种类，即有多少谱线就说明有机物分子至少有多少碳原子组成。如图9.11a是特丁醇的核磁共振碳谱，特丁醇分子中共有四个碳原子，但三个甲基的碳原子是相同的，这样谱图上只有两个峰。而图9.11 b是手性分子2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇的核磁共振碳谱，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇分子共8个碳原子，但谱图上只有7个峰，这是因为该分
7、子结构中端位的两个甲基是相同的。事实上，端位的这两个甲基也是有细微差别的，若用高分辨的核磁共振仪器或使用位移试剂也可能将峰c分成两个峰。综上所述，我们可以看到：核磁共振氢谱和碳谱技术有许多共性，原理基本相同，只是针对测定的原子核对象改变而有一些相应的改变。如重氢交换技术对碳谱就不适合，但位移试剂和去偶等技术是一样的。除此之外，除非采用特定技术条件，碳谱峰高与碳原子数无关，只关注化学位移，而氢谱则是峰面积和化学位移具有同等重要的地位。同时碳谱都是完全去偶的谱线，而氢谱却都是多重分裂能够重叠的峰。核磁共振碳谱主要关注谱线的化学位移值，不同类型的碳原子在有机物分子中的位置不同，则化学位移值不同。反之
8、，根据不同的化学位移可以推断有机物分子中碳原子的类型。有机物分子中常见类型的碳原子的化学位移列于表9.3中。表9.3可以看出：核磁共振碳谱的化学位移值，按有机物的官能团有明显的区别，这种区别比红外光谱还要准确可辩，现分述如下：表9.3 不同类型碳原子的化学位移碳原子类型化学位移（ppm）CO 酮类188228醛类185208酸类165182酯、酰胺、酰氯、酸酐150180CNOH 肟155165CN 亚甲胺145165NCS 异硫氰化物120140SCN 硫氰化物110120CN 氰110130 X：O S N 芳杂环115155 芳环110135CCCHO 叔碳醚6575CH2O 仲碳醚40
9、70CH3O 伯碳醚4060 季碳胺6575 叔碳胺5070 仲碳胺4060 伯碳胺2045 季碳硫醚5570 叔碳硫醚4055CH2S 仲碳硫醚2545CH3S 伯碳硫醚1030 X：Cl，Br，I 季碳卤化物I 3575 Cl 叔碳卤化物I 3065 ClCH2X 仲碳卤化物I 1045 ClCH3X 伯碳卤化物I 3535 Cl 季碳烷烃3570 叔碳烷烃3060CH2 仲碳烷烃2545CH3 伯碳烷烃2030 环丙烷55 150220ppm，这是各类羰基 C=O碳的特征化学位移值，尤其是酮类羰基的化学位移超过188ppm，而酯、酰胺和酰卤等羧酸衍生物中羰基的化学位移又低于180ppm，
10、据此可以非常清楚地区分这几类有机物。100150ppm，这是烯、芳环、不饱和杂原子类有机物碳的化学位移。若有机物分子中含有S、O、N等杂原子，在此范围有谱线，则可以推断出是不饱和杂原子类有机物，如腈和硫氰等。烯的化学位移也在此区间，乙烯的化学位移是123ppm，根据取代基的性质，双键碳的化学位移可以增加或减少，但总是在100150ppm范围。而苯的化学位移是128ppm，苯环上取代基不同，化学位移也发生变化，但变化幅度小于烯双键，最大幅度为35ppm，因而取代苯环的化学位移在110150ppm。叁键炔的化学位移明显小于苯环和双键烯，在70100ppm,比较容易辨别。80ppm以下均是饱和碳原子
11、的化学位移值，这区域特别要注意的是饱和碳原子上氢被其它原子的取代数。当碳原子四个氢全部被取代，则为季碳。季碳的化学位移最大，对于氧取代为7085ppm，氮取代为6575ppm，硫取代为5570ppm，卤素取代为3575ppm，碳自身取代为3570ppm。当碳原子的三个氢被取代，则为叔碳。当碳原子的二个氢被取代，则为仲碳。当碳原子的一个氢被取代，则为伯碳。依据各种取代原子的不同，碳核的化学位移值发生变化。一般的规律是：1，对于相同原子的取代，被取代的碳核的化学位移值为季碳叔碳仲碳伯碳。2，对于不同原子的取代，相同取代数的碳核的化学位移值为ONSC卤素。值得注意的是：对于卤素碘和伯碳取代，被取代碳
12、核的化学位移可以为负值，这和核磁共振氢谱有所不同。另外，对于饱和的环烷烃，除环丙烷的碳核化学位移值在-55ppm外，其它的从最小的4元环到17元以上的大环，它们碳核的化学位移值都是25ppm左右，和直链的饱和烷烃的化学位移值一致。根据上述不同碳核的核磁共振的化学位移值，可以推断有机物分子中的不同碳原子的位置，从而得到有机物分子的结构。核磁共振碳谱的解析，不仅需要对常见碳核化学位移的掌握，而且也需要辅以必要的测定技术和解谱经验，有时可以用比较简单的有机物分子作比较，逐步推断复杂有机物分子的结构，这在复杂结构的天然产物分子核磁共振碳谱的解析中非常重要。作为一个有机结构分析的专业人士或长期从事天然有
13、机物结构鉴定的专家，对有机物分子核磁共振谱的解析，除了扎实的理论功底外，长期解谱的经验也是非常重要的。至于核磁共振碳谱的辅助技术，除了能象氢谱一样采用位移试剂外，现在迅速发展应用的是采用脉冲序列技术，这主要是测定有机物分子中碳原子的级数问题，即确定碳核的季、叔、仲、伯，解决碳谱谱线多重性，这对于鉴定有机物分子的结构具有重要的意义。常用的有APT(attached proton test)、INEPT(insensitive nuclei enhanced by polarization transfer)和DEPT(distortionless enhancement by polarization transfer)等方法，由这些方法测定出的核磁共振碳谱一般被称作相应的谱，如DEPT谱等。
