核磁共振分析法ppt課件(已修改)
2025-01-29 06:39 本頁面
【正文】 第 6章 核磁共振波譜法 ? 利用核磁共振光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)測定，定性與定量分析的方法稱為核磁共振波譜法。簡稱 NMR 將磁性原子核放入強(qiáng)磁場后，用適宜頻率的電磁波照射，它們會吸收能量，發(fā)生 原子核能級躍遷，同時(shí)產(chǎn)生核磁共振信號，得到核磁共振 ?在有機(jī)化合物中，經(jīng)常研究的是 1H和 13C的共振吸收譜，重點(diǎn)介紹 H核共振的原理及應(yīng)用 ? NMR是結(jié)構(gòu)分析的重要工具之一，在化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、臨床等研究工作中得到了廣泛的應(yīng)用。 ? 分析測定時(shí)，樣品不會受到破壞，屬于無破損分析方法 原子核具有質(zhì)量并帶正電荷， 大多數(shù)核有自旋現(xiàn)象 ，在自旋時(shí)產(chǎn)生 磁矩 ?，磁矩的方向可用右手定則確定，核磁矩 ?和核自旋 角動量 P都是矢量，方向相互平行，且磁矩隨角動量的增加成正比地增加 ? = ? P ??— 磁旋比，不同的核具有不同的磁旋比，對某元素是定值。是磁性核的一個(gè)特征常數(shù) 一、原子核的磁性 ??H= 108 T1〃S 1 ??C = 107 T1〃S 1 當(dāng) I=0時(shí) ,P=0,原子核沒有自旋現(xiàn)象 ,只有 I﹥0, 原子核才有自旋角動量和自旋現(xiàn)象 實(shí)踐證明 ,核自旋與 核的質(zhì)量數(shù) ,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有關(guān) 質(zhì)量數(shù)為偶數(shù) 原子序數(shù)為偶數(shù) 自旋量子數(shù)為0 無自旋 12C6,32S16,16O8 質(zhì)量數(shù)為偶數(shù) 原子序數(shù)為奇數(shù) 自旋量子數(shù)為1,2,3 有自旋 14N7 質(zhì)量數(shù)為奇數(shù) 原子序數(shù)為奇或偶數(shù) 自旋量子數(shù)為1/2,3/2,5/2 有自旋 1H1, 13C6 19F9,31P15 二、核自旋能級和核磁共振 (一 )核自旋能級 ? 把自旋氫核放在 場強(qiáng)為 H0的磁場中 ,由于 磁矩 ? 與磁場相互作用 ,核磁矩相對外加磁場有兩種不同的取向，每種取向各對應(yīng)一定的能量狀態(tài)。 ? 在外磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂。 (二 )核磁共振 ? 如果以一定頻率的電磁波照射處于靜磁場 H0中的核 ， 且射頻頻率 ?恰好滿足下列關(guān)系時(shí)： ? 核磁共振條件式 h ? =ΔE = ? 處于低能態(tài)的核將吸收射頻能量而躍遷至高能態(tài) ， 這種現(xiàn)象叫做核磁共振現(xiàn)象 。 0hH2?? 對自旋量子數(shù) I=1/2的同一核來說 ， ?為常數(shù) ， 所以發(fā)生共振時(shí) ， 照射頻率的大小取決于外磁場強(qiáng)度的大小 。 外磁場強(qiáng)度增加時(shí) ， 為使核發(fā)生共振 ， 照射頻率也相應(yīng)增加；反之 ， 則減小 。 ? 固定磁場 H0，改變射頻頻率 —— 掃頻法。較困難 ? 固定射頻頻率，改變磁場 H0—— 掃場法。通常用 0H2????產(chǎn)生核磁共振光譜的條件 ? 例：外磁場 H0=（ 特斯拉 ， 法定計(jì)量單位 ） ? 1H 的共振頻率為 8 1 108 1 1H 2 .6 8 1 0 4 .6 92 2 3 .1 42 .0 0 1 5 1 0 2 0 0 .1 5 ( 1 1 )H ss M H z s H z???????? ? ? ????? ? ? ?? 放在外磁場 H0= ?=100MHz ? (2)對自旋量子數(shù) I=1/2的不同核來說，若同時(shí)放入一固定磁場中， 共振頻率取決于核本身磁矩的大小 , ?大的核，發(fā)生共振所需的照射頻率也大；反之，則小。例： 13C的共振頻率為 : 7 1 1071H 10 2 2 10 c ss M H z??????? ? ? ????? ? ?8 1 1081H 2 .6 8 1 0 4 .6 92 2 3 .1 42 .0 0 1 5 1 0 2 0 0 .1 5H ss M H z??????? ? ? ????? ? ?核磁共振儀結(jié)構(gòu) 1．永久磁鐵：提供外磁場，要求穩(wěn)定性好，均勻。掃場線圈。 2 ．射頻振蕩器：線圈垂直于外磁場，發(fā)射一定頻率的
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1