1.屏蔽常數與H核一樣,C核的共振頻率ν與BO有如下關系:
由于核所處化學環境不同其屏蔽常數σ的值不同,因此共振頻率ν也不同。
2. 影響13C化學位移的因素
1)碳雜化軌道
以TMS為標準,對于烴類化合物來講:
sp3雜化碳的 δ 范圍為:0~60ppm
sp2雜化碳的 δ 范圍為:100~150ppm
sp雜化碳的 δ 范圍為:60~95ppm
2)誘導效應
誘導效應使碳的核外電子云密度降低,具有去屏蔽作用。
3)共軛效應
共軛效應會引起電子云分布的變化,導致不同位置C的共振吸收峰發生偏移。苯環上氫被具有孤對電子的基團(-NH2,-OH等)取代,發生 p-π 共扼,使鄰、對位碳的電荷密度增加,屏蔽作用增強,導致鄰、對位碳的化學位移較苯移向高場。同理,吸電子基使鄰、對位去屏蔽,則導致鄰、對位碳信號移向低場。但不影響間位碳的化學位移。
4)立體效應
13C的化學位移對分子的立體構型十分敏感。對于范德華效應,當兩個H原子靠近時,由于電子云的相互排斥,使電子云沿著 H-C 鍵向 C 原子移動,C 的屏蔽作用增加,δ向高場移動。
5)氫鍵
氫鍵包括分子內氫鍵和分子間氫鍵。羰基化合物分子內氫鍵的形成,使O原子上的孤對電子移向H原子,因此羰基C原子更缺少電子,故共振移向低場。分子間氫鍵的作用與分子內氫鍵類似。
6)測定條件:溶劑和溫度等。