相關知識
碳譜的化學位移
碳譜與氫譜的基本原理相同,化學位移定義及表示方法與氫譜一致 。所以內標物也與氫譜相同, 統一用TMS作為碳譜化學位移的零點。





影響碳譜化學位移的因素很多,主要有雜化效應、誘異效應及磁各向異性等。而且磁各向異性中的順磁禁止效應占主導作用,它使碳核的核磁共振倍號大幅度移向低場。值受碳原子雜化影響順序與平行,禁止常數的順序為: > > 。碳譜的化學位移為 在-2.1~43, 在100~165,sp-c在67~92。取代基電負性對α位亞甲基的影響也與平行。隨著取代基電負性的增大,去禁止增大,α 碳化學位移增大;而對β位的影響,近似為一常數。各類碳的化學位移順序與氫譜中各類碳上對應質子的化學位移順序大體一致,若質子在高場,則該質子連線的碳也在高場;反之,若質子在低場,則該質子連線的碳也在低場。
去偶方法
碳與其相連的質子偶合常數很大,大約在100~200HZ。碳與氫的偶合使得碳譜很複雜,不易辨認,在實驗中往往採用各種去偶方法,對某些或者全部偶合作用加以禁止,使譜圖簡單化。目前所見的碳譜一般都是質子去偶譜。一般採用三種去偶法:氫寬頻去偶,偏共振去偶和選擇性質子去偶法。
DEPT譜定義


通過改變氫核的第三脈衝寬度( ), 可以設定為45,90,135度,不同的設定方法將使甲基,亞甲基,次甲基顯示不同的信號強度和符號。
分析方法




DEPT譜是在NMR中用來區分伯仲叔季碳的一種譜圖。信號強度僅僅與脈衝傾倒角 有關, ; ; ;
為了區分不同的碳,一般要做三次實驗,分別為不同的角度,其中季碳不出峰:

=135度的DEPT譜圖:甲基,次甲基的峰向上(即信號為正),亞甲基為倒峰(即信號為負)

=90度的DEPT譜圖:只能看到次甲基向上的峰

=45度的DEPT譜圖:所有的次甲基、亞甲基、甲基的峰都向上(不常用,因為無法達到區分的目的)
通過135度和90度譜圖即可區分出伯碳、仲碳、叔碳,由於季碳在所有的DEPT譜圖中都沒有信號,因此只要和全譜比較,就很容易的得到季碳。

DEPT譜的特點



靈敏度低 :為 的1/6700, 的天然豐度只占1.108%, 所以含碳化合物的 NMR信號很弱,需要藉助FT-NMR。但PFT-NMR扭曲了信號強度,不能用積分髙度來計算碳的數目 。
分辨能力高 :譜線之間分得很開,容易識別;
化學位移範圍大:0~300 ppm,是NMR譜的20~30倍 。





自然豐度低 :不可能同時有兩個 出現在一個分子中, 不必考慮 與 的偶合,只需考慮 - 偶合;

無法區別碳上連線的 核數目 。
掌握碳原子,特別是無H連線時的信息,確定碳原子級數。
容易實現雙共振實驗。
準確測定馳豫時間,可作為化合物結構鑑定的波譜參數, 幫助指認碳原子。
雖然不能直接觀察到季碳,但結合全圖可準確識別季碳,且DEPT譜碳數更少,圖譜更清晰。可以克服偏共振試驗中共振譜線發生重疊和指配複雜分子的譜圖時的一些困難。測量時間比偏共振譜短。