核磁共振碳谱13C——去耦技术

核磁共振碳谱13C——去耦技术

在上期的内容中，我们提到了核磁共振碳谱的去耦技术，今天就来具体介绍一下核磁碳谱中常用的几种去耦技术及其应用。

1、       质子宽带去耦（BBD）

又叫全氢去耦（COM）或噪音去耦谱。基本原理就是使用强射频场覆盖所有质子的共振频率，消除¹H对¹³C的耦合作用，使每个碳原子呈现单峰。

特点：使谱图简化，仅显示单峰，便于归属化学位移。（见下图）

用途：常规碳谱测定，快速判断碳原子种类及化学环境。

2、       质子选择性去耦（SEL）

原理：针对特定已知归属的质子进行选择性去耦，消除其对相连碳的耦合。

特点：谱图中特定碳信号变为单峰，便于定位特定结构片段。

用途：复杂分子中特定位置的归属验证。

如下图中，若要分别确定糠醛中3位碳和4位碳的归属，可以分别照射3位及4位质子，则3位碳及4位碳的二重峰将分别成为单峰，于是就可确定信号归属。

3、       偏共振去耦

原理：调整去耦频率偏离质子共振区，仅保留直接相连C-H的耦合。

特点：保留部分裂分信息，可区分CH₃、CH₂、CH等类型（如CH显示四重峰，CH₂显示三重峰等，见下图）。

用途：辅助判断碳原子连接的氢数目，用于结构解析。

4、       DEPT谱

原理：DEPT脉冲序列的显著特征是质子的脉冲角度（θ）是可改变的。通过对不同碳核的不同调控，使得其在图中的相位和强度不同。

特点：若θ=45°，除季碳（不出峰）外，所以碳核都出正峰。

若θ=90°，只出现CH峰，其它信号消失；

若θ=135°，CH3和CH为正峰，CH2为负峰，季碳信号消失。

用途：快速区分碳原子类型，尤其适用于复杂分子。

5、       多核同时去耦

原理：同时对多种核（如¹H和³¹P）去耦，消除多重耦合影响。

特点：适用于含杂原子（如³¹P、¹⁹F）的化合物，避免杂核耦合导致的谱图复杂化。

总结：在实际应用中，通过合理选择去耦方法，可显著提升碳谱的解析效率和准确性。

参考文献：[1] 孟令芝等. 有机波谱分析[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2016