koolstof13

Koolstof-13 (13C) is een stabiel isotop van koolstof met kernsamenstelling van 6 protonen en 7 neutronen, massagetal 13. Natuurlijk koolstof bestaat hoofdzakelijk uit koolstof-12 (~98,9%) en koolstof-13 (~1,1%), met slechts traceerbare hoeveelheden koolstof-14. 13C is niet-radioactief en heeft een kernspin van 1/2, waardoor het NMR-aktief is.

13C NMR-spectroscopie is een essentiële methode voor structureel onderzoek van organische verbindingen: de chemische verschuivingen van koolstofatomen geven informatie over hun elektronische omgeving. Omdat koolstof-13 de meeste koolstofatomen in moleculen vertegenwoordigt, levert 13C NMR uitgebreide data voor structuur en dynamiek. Daarnaast dient 13C als tracer in biochemische en metabole studies: door 13C-labelling (bijv. met 13C-glucose of 13C-aminozuren) kan de flux van koolstof door cellen en metabole routes worden gevolgd.

Isotopische effecten tussen 13C en 12C zijn chemisch subtiel; in veel toepassingen beïnvloeden ze reactiesnelheid of evenwicht nauwelijks, maar kunnen worden gemeten in hoge-precisie experimenten.

13C kan kunstmatig verrijkt worden, waardoor hogere 13C-concentraties in onderzoeksmonsters mogelijk zijn. Verrijking vergroot signaalintensiteit bij NMR en verhoogt de detectie in massaspectrometrie.

Koolstof-13 vindt brede toepassing in chemie, biologie, geowetenschappen en medische research.