[科普中国]-偏共振去偶

为了弥补质子宽带去偶的不足，保留重要的结构信息，提出了偏共振去偶技术（Off-Resonance Decouping）。使氢核与碳核在一定程度上去偶，直接相连的氢核的偶合作用仍保留，但偶合常数比未去偶时小。

相关知识碳谱的化学位移碳谱与氢谱的基本原理相同，化学位移定义及表示方法与氢谱一致 。所以内标物也与氢谱相同， 统一用TMS作为碳谱化学位移的零点。

影响碳谱化学位移的因素很多，主要有杂化效应、诱异效应及磁各向异性等。而且磁各向异性中的顺磁屏蔽效应占主导作用，它使碳核的核磁共振倍号大幅度移向低场。

值受碳原子杂化影响顺序与平行，屏蔽常数的顺序为： >> 。

碳谱的化学位移为 在-2.1~43， 在100~165，sp-c在67~92。取代基电负性对α位亚甲基的影响也与平行。随着取代基电负性的增大，去屏蔽增大，α 碳化学位移增大；而对β位的影响，近似为一常数。各类碳的化学位移顺序与氢谱中各类碳上对应质子的化学位移顺序大体一致，若质子在高场，则该质子连接的碳也在高场；反之，若质子在低场，则该质子连接的碳也在低场。12

去偶方法碳与其相连的质子偶合常数很大，大约在100~200HZ。碳与氢的偶合使得碳谱很复杂，不易辨认，在实验中往往采用各种去偶方法，对某些或者全部偶合作用加以屏蔽，使谱图简单化。目前所见的碳谱一般都是质子去偶谱。一般采用三种去偶法：氢宽带去偶，偏共振去偶和选择性质子去偶法。12

偏共振去偶的定义及去偶方式为了弥补质子宽带去偶的不足，保留重要的结构信息，提出了偏共振去偶技术。偏共振去偶技术（Off-Resonance Decouping）是在测定碳谱时，也另外加一个照射射频，其中心频率不在氢核的共振区中间，而是比TMS的氢核共振频率高100~500Hz，与各种质子的共振频率偏离。结果使氢核与碳核在一定程度上去偶，直接相连的氢核的偶合作用仍保留，但偶合常数比未去偶时小，称为剩余偶合常数。它仍得到甲基碳四重峰、亚甲基碳三重峰、次甲基碳双峰，峰的裂分数目不变，但裂距变小。的大小与照射频率偏置程度有关。321

偏共振去偶的目的是降低，去掉氢核对碳核的远程偶合和，改善因偶合产生的谱线重叠，而又保留了偶合信息，从而确定碳原子级数。进行去偶时，将去偶频率放在偏离共振中心频率几百到几千赫兹处，这样谱中出现几十赫兹的，而长距离偶合则消失了，从而避免谱峰交叉现象，便于识谱。

碳核类型的判断 ：利用不完全去偶技术可以在保留NOE，使信号增强的同时，仍然看到（伯碳）四重峰，（仲碳）三重峰和（叔碳）二重峰，以及不与直接键合的季碳等单峰。1

偏共振去偶的优点灵敏度低 ：为的1/6700，的天然丰度只占1.108%， 所以含碳化合物的NMR信号很弱，需要借助FT-NMR。但PFT-NMR扭曲了信号强度，不能用积分髙度来计算碳的数目 。

分辨能力高 ：谱线之间分得很开，容易识别；

化学位移范围大：0~300 ppm，是NMR谱的20~30倍 。

自然丰度低 ：不可能同时有两个出现在一个分子中， 不必考虑与的偶合，只需考虑-偶合；

无法区别碳上连接的核数目 。

掌握碳原子，特别是无H连接时的信息，确定碳原子级数。

容易实现双共振实验。

准确测定驰豫时间,可作为化合物结构鉴定的波谱参数， 帮助指认碳原子。

偏共振去偶这样既使碳骨架结构十分清晰，又不使谱图过于复杂。偏共振去偶的实验目前已常由DEPT等实验所代替。1

本词条内容贡献者为:

李廉 - 副教授 - 中国矿业大学