[科普中國(guó)]-質(zhì)子寬帶去偶

質(zhì)子寬帶去偶也稱噪聲去偶（proton noise decoupling）。使所有氫對(duì)碳核的偶合影響全部消除，每種碳核在圖譜上均表現(xiàn)為一個(gè)單峰。

相關(guān)知識(shí)碳譜的化學(xué)位移碳譜與氫譜的基本原理相同，化學(xué)位移定義及表示方法與氫譜一致。所以內(nèi)標(biāo)物也與氫譜相同， 統(tǒng)一用TMS作為碳譜化學(xué)位移的零點(diǎn)。

影響碳譜化學(xué)位移的因素很多，主要有雜化效應(yīng)、誘異效應(yīng)及磁各向異性等。而且磁各向異性中的順磁屏蔽效應(yīng)占主導(dǎo)作用，它使碳核的核磁共振倍號(hào)大幅度移向低場(chǎng)。 值受碳原子雜化影響順序與 平行。

屏蔽常數(shù)的順序?yàn)椋?img src="https://img-xml.kepuchina.cn/images/newsWire/KFVttE6dchYUezCXpozjxjTmGXzLfCEbXSdK.jpg" alt="" /> >> 。碳譜的化學(xué)位移為 在-2.1~43， 在100~165，sp-c在67~92。取代基電負(fù)性對(duì)α位亞甲基的影響也與 平行。隨著取代基電負(fù)性的增大，去屏蔽增大，α 碳化學(xué)位移增大；而對(duì)β位的影響，近似為一常數(shù)。各類碳的化學(xué)位移順序與氫譜中各類碳上對(duì)應(yīng)質(zhì)子的化學(xué)位移順序大體一致，若質(zhì)子在高場(chǎng)，則該質(zhì)子連接的碳也在高場(chǎng)；反之，若質(zhì)子在低場(chǎng)，則該質(zhì)子連接的碳也在低場(chǎng)。1

去偶方法碳與其相連的質(zhì)子偶合常數(shù)很大，大約在100~200HZ。碳與氫的偶合使得碳譜很復(fù)雜，不易辨認(rèn)，在實(shí)驗(yàn)中往往采用各種去偶方法，對(duì)某些或者全部偶合作用加以屏蔽，使譜圖簡(jiǎn)單化。目前所見的碳譜一般都是質(zhì)子去偶譜。一般采用三種去偶法：氫寬帶去偶，偏共振去偶和選擇性質(zhì)子去偶法。123

質(zhì)子寬帶去偶的具體方法質(zhì)子寬帶去偶也稱噪聲去偶（proton noise decoupling）。是在掃描時(shí)，同時(shí)用一個(gè)強(qiáng)的去偶射頻在可使全部質(zhì)子共振的頻率區(qū)照射，覆蓋全部質(zhì)子的共振頻率，使所有氫對(duì)碳核的偶合影響全部消除，因此，每種化學(xué)等價(jià)的碳核在圖譜上均表現(xiàn)為一個(gè)單峰，即一條譜線。1

其他核比如：D，，對(duì)碳的偶合一般還存在，峰的重?cái)?shù)由核的個(gè)數(shù)和自旋量子數(shù)決定，用2+1計(jì)算，即=1，=1/2；=1/2；因此，基團(tuán)有2n+1個(gè)峰，有三個(gè)碳峰；基團(tuán)，有n+1個(gè)峰，如基團(tuán)有四重峰。

在分子沒有對(duì)稱因素和氘，F(xiàn)和P等元素時(shí)，每個(gè)碳原子都只出一個(gè)峰，互不重疊。并且由于多重偶合峰合并成了單峰，提高了信噪比，提高了信號(hào)強(qiáng)度，更容易得到。去偶時(shí)伴隨有NOE（nulear overhauser effect）效應(yīng)，使碳核的信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)。一般增強(qiáng)1~2倍。但由于NOE作用不同，峰高不能定量反應(yīng)碳原子的數(shù)量，只能反映碳原子種類的個(gè)數(shù)。2

質(zhì)子寬帶去偶的特點(diǎn)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(hào)很弱，需要借助FT-NMR。但PFT-NMR扭曲了信號(hào)強(qiáng)度，不能用積分髙度來(lái)計(jì)算碳的數(shù)目 。

分辨能力高 ：譜線之間分得很開，容易識(shí)別；

化學(xué)位移范圍大：0~300 ppm，是NMR譜的20~30倍 。

自然豐度低 ：不可能同時(shí)有兩個(gè)出現(xiàn)在一個(gè)分子中，不必考慮與的偶合，只需考慮-偶合；

無(wú)法區(qū)別碳上連接的核數(shù)目 。

掌握碳原子，特別是無(wú)H連接時(shí)的信息，確定碳原子級(jí)數(shù)。

容易實(shí)現(xiàn)雙共振實(shí)驗(yàn)。

準(zhǔn)確測(cè)定馳豫時(shí)間,可作為化合物結(jié)構(gòu)鑒定的波譜參數(shù)，幫助指認(rèn)碳原子。

質(zhì)子去偶譜的缺點(diǎn)是不能獲得與碳核直接相連的的偶合信息，因而也就不能區(qū)別伯、仲、叔碳。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李廉 - 副教授 - 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)