小中大碳谱中的偶合现象
在13C NMR的研究过程中不可避免地要遇到13C和1H之间的相互偶合作用。由于13C天然丰度仅为1.07%,在观察1H谱时,13C对1H信号的偶合卫星峰强度只有0.555%,不会造成干扰,可以忽略不计。反之,观察13C谱,结果完全不同,因为所有13C信号都会受到1H偶合的干扰。
1H对13C的偶合使13C的NMR峰产生分裂。与1H谱类似,13C谱线分裂的数目也取决于邻近磁性核的数目和自旋量子数,即
N=2nI+1
式中N是谱线分裂的数目,n是邻近磁性核的数目,I是邻近磁性核的自旋量子数。当I=1/2时的“n+1”规律同样适用于13C核。
一方面,13C核本身灵敏度很低;另一方面,13C-1H之间的偶合作用又使13C谱线分裂为多重峰。这不仅降低了谱线的强度,而且多重分裂的结果使谱线彼此交叉重叠,给谱图解析带来不少困难。因此,在测13C NMR谱时需要消除偶合。消除偶合的过程称为去偶。这是进行13C NMR实验的基本要求。