碳-13 核磁共振

氫譜描繪分子的氫，但碳本身——真正的主鏈——怎麼辦？碳-13 核磁共振直接看碳骨架。它回答一個氫譜無法直接回答的簡單而有力的問題：分子裡有多少種化學上不同的碳，每一種又是什麼類型？

為什麼是碳-13 而不是普通的碳？常見的同位素碳-12 沒有核自旋，對核磁是「隱形」的；只有稀少的碳-13，約每一百個碳原子裡有一個，才有自旋、給出信號。這使碳譜不如氫譜靈敏、也更慢，但現代儀器能輕鬆應對。回報是譜圖鋪展在寬得多的範圍上，大約 0 到 220 ppm，所以信號很少重疊。每一種化學上不同的碳通常顯示為一條乾淨的單線，於是你常常只需數線就能數出碳的種類。碳譜通常在去掉氫偶合的條件下記錄，所以每個碳呈現為一個尖峰而非裂開的簇。

碳譜的化學位移區帶同樣有診斷價值：飽和烷烴碳約在 0–50 ppm，連氧的碳約在 50–90，烯烴和芳香碳約在 100–150，而酮或醛的羰基碳在遠低場約 190–220。在 200 ppm 附近的單峰，幾乎可以確定是羰基碳的標誌。碳譜與氫譜天然成對——氫告訴你關於氫及其鄰居的事，碳則確認骨架本身的數目與類型。