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核磁共振谱13C—NMR波谱一、13C—NMR波谱的优点与1H—NMR波谱相比，13C—NMR波谱具有如下优点。
（1）有机化合物分子骨架主要由C原子构成，因而13C—NMR 波谱更能全面地提供有关分子骨架的信息。
（2）常规1H—NMR谱的δ值不超过20（通常在10以内），而且由于1H—1H自旋—自旋裂分又使共振峰大为增宽，因此各种不同化学等同核的共振峰拥挤在一起的情况相当普遍，使谱图解析起来颇为困难。
13C核的δ值的变化范围大得多，超过200。
每个碳原子结构上的微小变化都可引起δ值的明显变化，因此在常规13C谱（宽带场质子去耦谱）中，每一组化学等同核都可望显示一条独立的谱线。
（3）13C核的天然丰度很低（约为1.1%），分子中相邻的两个C原子均为13C核的几率极低，因此可忽略13C核之间的耦合。
二、13C—NMR波谱的去偶处理去偶的方式很多，这里介绍三种应用共振技术的去偶方式。
1、质子噪声去偶——识别不等性碳核：质子噪声去偶又称为宽带去偶，用13C{1H}表示。
它采用双照射法，照射场（H2）的功率包括所有共振氢的共振频率，因此能将13C与所有氢核的偶合作用消除，使质子共振的13C—NMR谱图中，13C的信号都变成单峰，即所有不等性的13C核都有自己的独立信号。
如果谱线数目和分子式中的C原子数相等，那么可以断定该分子在结构上不具有任何对称性。
如果谱线数目少于分子式中的C原子数，那么在大多数情况下可以断定该分子在结构上具有某种对称性；在少数情况下，不是具有对称性，而是本来化学不等同的两个（一般不会是很多个）C原子，由于化学位移极为相近而使谱线重叠在一起所致。
宽带场质子去耦的13C谱虽然便于解析，但却丢失了对结构分析非常有用的耦合常数。
偏共振去偶、选择性去偶可祢补这一缺陷。
2、质子偏共振去偶——识别碳的类型：质子偏共振去偶又称部分去偶。
它通过使照射场（H2）选择合适的频率，让13C与分子中不直接相连的质子之间的偶合作用消除，13C 与直接相连的质子之间的自旋偶合裂分保留。
分析技能总结与综合本学期我们学仪器分析课程的同时做了本课程的实验。
理论可以指导实验，通过实验可以验证和发展理论。
对于大多数同学来说，将来并不从事分析仪器制造或者仪器分析研究，而是将仪器分析作为科学实验的手段，利用它来获取所需要的信息。
仪器分析实验的目的是让学生以分析仪器为工具，亲自动手去获得需要的信息，是学生走向未来社会独立进行科学实践的预演。
本次实验课程收获很多。
仪器分析是以测量物质的某些物理和化学性质的参数来确定其化学组成，含量或结构的分析方法。
在最终测量过程中，利用物质的这些性质获得定性，定量，结构以及解决实际问题的信息。
仪器分析的分类一，电化学分析法建立在溶液电化学性质基础上的一类分析方法，包括电位分析法，库仑分析法，电重量分析法，伏安法和极谱分析法以及电导分析法。
二，色谱法利用混合物中各组分不同的物理和化学性质来达到分离的目的。
分离后的组分可进行定性和定量分析，有时分离和测定同时进行，有时先分离后测定。
包括气相色谱法和液相色谱法等。
色谱的定性分析－确定各色谱峰所代表的化合物。
各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值，故保留值可作为一种定性指标（目前各种色谱定性方法的依据）。
不同物质在同一色谱条件下，可能具有相似或相同的保留值，即保留值并非专属。
仅根据保留值对一个完全未知的样品定性是困难的。
如果在了解样品的来源、性质、分析目的的基础上，对样品组成作初步的判断，再结合下列的方法则可确定色谱峰所代表的化合物。
色谱定性和定量分析利用保留值定性（最常用、最简单）1.利用纯物质定性相同条件下，通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，确定试样中是否含有该物质。
该法不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。
2.利用加入法定性作出未知样品的色谱图，然后在未知样品加入某已知物，又得到一个色谱图。
峰高增加的组分即可能为这种已知物。
色谱图的意义①根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组分的最少个数是样品中所含组分的最少个数；②色谱峰的保留值，色谱定性分析的依据；③色谱峰下的面积或峰高，色谱定量分析的依据；④色谱峰的保留值及其区域宽度，评价色谱柱分离效能的依据；⑤色谱峰两峰之间的距离，评价固定相（或流动相）选择是否合适的依据。
核磁共振法研究乙酰丙酮中酮式-烯醇式互变异构中国科学技术大学化学物理系焦峰徐鑫陈成陈若天【摘要】本实验通过用核磁共振的方法，测试了乙酰丙酮样品的氢谱，根据测试谱图推断出乙酰丙酮是以酮式和烯醇共存于样品，同时通过积分面积的比值，推断出了样品中酮式和烯醇的大致比值以及平衡常数。
【关键字】乙酰丙酮酮式烯醇式互变核磁共振1Abstract: In this experiment, we measured the H-NMR of acetylacetone to make sure there are twoout the ratio of types of configuration existing simultaneously. Meanwhile, we figuredcontent and the balance constant, according to the integral area of the peak.Keywords: Acetylacetone Ketone-enol Tautomerism NMR1.前言分子中含有两个羰基，称为二羰基化合物，其中两个羰基相间一个亚甲基化合物叫β-二羰基化合物。
β-二羰基化合物通常存在酮式和烯醇式两种构型，这两种构型相互间可以发生互变，并达到一个平衡。
乙酰丙酮是最简单的β-二羰基化合物，本次实验旨在通过核磁共振谱仪测试乙酸丙酮的氢谱，从而对其酮式和烯醇式的转化及含量进行研究，并做成适当的分析解释。
2.实验原理乙酰丙酮具有酮式和烯醇式两种异构体:CH3-CO-CH2-CO-CH3 和 CH3-CO-CH=COH-CH3预测:H-NMR酮式:CH3、CH2，两个单峰,烯醇式:CH3、CH、COH，三个峰酮式和烯醇式共存:应出现5个峰13C-NMR酮式:CH3、CH2、C,O，3个峰,烯醇式:CH3、CO、CH，三个峰共存:6个峰根据实际样品的NMR谱图情况推断互变异构的存在，并可从峰的强度来推测两种异构体的比例。
4.3 实验部分实验4-1 有机化合物的氢核磁共振谱一、实验目的1. 学习核磁共振波谱的基本原理及基本操作方法。
2. 学习1H核磁共振谱的解析方法。
3. 了解电负性元素对邻近氢质子化学位移的影响。
二、基本原理一张NMR波谱图，通常会提供化学位移值、耦合常数和裂分峰形以及各峰面积的积分线的信息，据此，我们可以推测有机化合物的结构。
化学位移值主要用于推测基团类型及所处化学环境。
化学位移值与核外电子云密度有关，凡影响电子云密度的因素都将影响磁核的化学位移，其中包括邻近基团的电负性、非球形对称电子云产生的磁各向异性效应、氢键以及溶剂效应等，这种影响有一定规律可循，测试条件一定时，化学位移值确定并重复出现，前人也已总结出了多种经验公式，用于不同基团化学位移值的预测。
耦合常数和裂分峰形主要用于确定基团之间的连接方式。
对于1H NMR，邻碳上的氢耦合，即相隔三个化学键的耦合最为重要，自旋裂分符合向心规则和n+1规则。
裂分峰的裂距表示磁核之间相互作用的程度，称作耦合常数J，单位为赫兹，是一个重要的结构参数，可从谱图中直接测量，但应注意从谱图上测得的裂距是以化学位移值表示的数据，将其乘以标准物质的共振，即仪器的频率，才能得到以赫兹为单位的耦合常数。
积分曲线的高度代表相应峰的面积，反映了各种共振信号的相对强度，因此与相应基团中磁核数目成正比。
通过对1H-NMR积分高度的计算，可以推测化合物中各种基团所含的氢原子数和总的氢原子数。
核磁共振谱图的解析就是综合利用上述三种信息推测有机物的结构。
用1H-NMR波谱图上的化学位移值(δ或τ)，可以区别烃类不同化学环境中的氢质子，如芳香环上的氢质子、与不饱和碳原子直接相连的氢质子、与芳香环直接相连-CH2或-CH3上氢质子、与不饱和碳原子相连的-CH2或-CH3上的氢质子、正构烷烃，支链烃和环烷烃上的氢质子。
化学位移的产生是由于电子云的屏蔽作用，因此，凡能影响电子云密度的因素，均会影响化学位移值。
216 Univ. Chem. 2023, 38 (11), 216–222收稿：2023-04-11；录用：2023-06-07；网络发表：2023-06-15 *通讯作者，Email:************.cn基金资助：福建省自然科学基金项目(2021J01020)•化学实验•doi: 10.3866/PKU.DXHX202304040乙酰丙酮的酮式-烯醇式互变异构的核磁共振研究——推荐一个物理化学实验冯柳宾，欧阳捷，安冬丽，叶剑良*厦门大学化学化工学院，福建 厦门 361005摘要：羰基化合物的酮式-烯醇式互变异构是大学有机化学的重要知识点。
本实验采用CDCl 3和DMSO-d 6构建不同极性的溶液模型，并利用定量核磁共振氢谱技术结合理论化学计算探讨溶剂极性对乙酰丙酮中互变异构化学平衡的影响。
实验涉及有机化学、物理化学、仪器分析等多学科知识，可以帮助学生深入理解基础概念，培养实验联系理论的化学研究思维。
关键词：核磁共振；酮式-烯醇式互变异构；混合溶剂；乙酰丙酮 中图分类号：G64；O6NMR Study of Keto-Enol Tautomeric Equilibrium in Acetylacetone: An Experiment for Physical Chemistry LaboratoryLiubin Feng, Jie Ouyang, Dongli An, Jianliang Ye *College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, Fujian Province, China.Abstract: A physical chemistry experiment involving organic chemistry, computational chemistry, and instrumental analysis is described for junior students majoring in chemistry. Keto-enol tautomerism is a fundamental concept in undergraduate organic chemistry. The keto-enol tautomeric equilibrium of acetylacetone in a series of binary solvent mixtures of deuterated chloroform and deuterated dimethyl sulfoxide with various polarities was explored using NMR spectroscopy and theoretical computations. The effect of solvent polarity on the equilibrium is discussed in combination with NMR and theoretical computation results. This experiment facilitates students’ understanding of abstract concepts enables them to integrate theory with experiments and systematically analyze multiple techniques to explore chemical processes and principles.Key Words: NMR; Keto-enol tautomerism; Mixed solvent; Acetylacetone羰基化合物在室温下易发生酮式-烯醇式互变异构，研究发现少量的酸、碱(甚至是玻璃容器) [1]、水[2,3]等均可促进这一反应的发生。
