波譜學(xué)核磁部分(本科)【精品-全文預(yù)覽
【正文】 ,25,23OIClBI ?? 偶數(shù) 偶數(shù) 0 1632816612 , SOC 偶數(shù) 奇數(shù) 1 ， 2 ， 3 ?? 51071412 ,3,1 BINHI ?? 討論 : (1) I=0 的原子核 16 O； 12 C； 22 S等 ，無自旋，沒有磁矩，不產(chǎn)生共振吸收 (2) I =1 的原子核能產(chǎn)生共振吸收 I=1 ： 2H， 14N I=3/2： 11B， 35Cl， 79Br， 81Br I=5/2： 17O， 127I 這類原子核的核電荷分布可看作一個橢圓體，電荷分布不均勻 ，共振吸收復(fù)雜，研究應(yīng)用較少； (3)Ｉ ＝ 1/2的原子核 能產(chǎn)生共振吸收 1H， 13C， 19F， 31P 原子核可看作核電荷 均勻 分布的球體，并象陀螺一樣自旋，有磁矩產(chǎn)生，是核磁共振研究的主要對象， C， H也是有機化合物的主要組成元素。如： 1H、 13C、15N、 17O、 19F 等。 41 基本原理 NMR譜： NMR譜是電磁波（無線電波），與處于 磁場中 的分子內(nèi) 自旋核 相互作用，引起核自旋能級的躍遷而產(chǎn)生的共振吸收 。今天核磁共振已成為鑒定有機化合物結(jié)構(gòu)及研究化學(xué)動力學(xué)等地極為重要的方法，所應(yīng)用的學(xué)科已從化學(xué)、物理擴展到生物、醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科。譜儀頻率已從 30MHz發(fā)展到 900MHz。 The Nobel Prize in Chemistry 2022 瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼??維特里希 （ Kurt W252。 引言 NMR譜是無線電波（ λ=1— 3m, λ≤1 102cm1），與處于磁場中的分子內(nèi)自旋核相互作用，引起核自旋能級的躍遷而產(chǎn)生的共振吸收。 NMR （ P94） 167。 1952 Nobel Prize for Physics 1991 Nobel Prize in Chemistry 1991年諾貝爾化學(xué)獎授予 . Ernst教授，以表彰他對二維核磁共振理論及傅里葉變換核磁共振的貢獻。 自 1953年出現(xiàn)第一臺核磁共振商品儀器以來，核磁共振在儀器、實驗方法、理論和應(yīng)用等方面有著飛速的進步。隨著多種脈沖序列的采用，所得譜圖已從一維譜到二維譜、三維譜甚至更高維譜。 167。 實驗證明：只有那些原子序數(shù)或質(zhì)子數(shù)為 奇數(shù) 的原子核自旋才具有磁矩。 只有當 I ＞ 0時，才能發(fā)生共振吸收，產(chǎn)生共振信號。 H0 當置于外磁場 H0中時，相對于外磁場，分裂為（ 2I+1）種取向： 氫核（ I=1/2），兩種取向（兩個能級）： (1)與外磁場平行，能量低，磁量子數(shù) ｍ ＝＋ 1/2。 36’ 在外磁場作用下，核自旋產(chǎn)生的磁矩與外磁場相互作用 , 產(chǎn)生繞磁場方向的拉莫進動，進動頻率 ? 0； 角速度 ?0； ?0 = 2? ?0 = ? H0 ? 磁旋比； H0外磁場強度； 兩種進動取向不同的氫核之間有能級差： ?E= 2?H0 （ ?磁矩） 電磁輻射 可以有效地提供能量。 1H受到一定頻率（ v）的電磁輻射，且提供的能量 =ΔE，則發(fā)生共振吸收，產(chǎn)生共振信號。 42 核磁共振儀 由五個部分組 （ 1） 兩塊磁鐵： 提供高度均勻和穩(wěn)定的磁場。 （ 4） 射頻接受器和檢測器： 通過射頻接受線圈，接受共振信號，經(jīng)放大記錄下來，縱坐標是共振峰的強度。 B 固體樣品用溶劑溶解時，溶劑不能含 H。當磁場強度達到一定值時試樣中某一類型質(zhì)子發(fā)生能量躍遷（共振），然后，射頻接受器通過射頻接受線圈，接受共振信號，信號經(jīng)過放大在記錄器上繪出核磁共振譜圖。 若原子核的共振磁場強度只與其 γ (磁旋比 )、電磁波照射 頻率有關(guān)，那 么，試樣中符合共振條件的 1H都發(fā)生共振， 就只產(chǎn)生一個單峰，這對測定化合物的結(jié)構(gòu)是 毫無意義 的。 。 H 0低 場 高 場屏 蔽 效 應(yīng) ， 共 振 信 號 移 向 高 場屏 蔽 效 應(yīng) ， 共 振 信 號 移 向 低 場去因此 ， H核磁共振的條件 是： ）（實 ?????? ??? 122 0HH 2. 化學(xué)位移的表示方法 不同化學(xué)環(huán)境的 H核，受到不同程度的屏蔽效應(yīng)的影響，因而吸收峰出現(xiàn)在核磁共振譜的不同位置上， 用來表示這種不同位置的量稱為化學(xué)位移。 C H 3 C H 3C H 3C H 3S i 6010??????? T M S試樣化 學(xué) 位 移試 樣 的 共 振 頻 率 標 準 物 質(zhì) T M S 的 共 振 頻 率感 生 磁 場 H 39。 4個 CH3共 12個 H，吸收很強。 —— 信號數(shù)目 ( 等性質(zhì)子與不等性質(zhì)子 ) 核磁共振譜的 信號數(shù)目 = 質(zhì)子種類數(shù)目 質(zhì)子所處的 化學(xué)環(huán)境相同 —— 等性質(zhì)子 —— 只得出 一種信號 (即具有相同化學(xué)位移值 δ) 質(zhì)子所處的 化學(xué)環(huán)境不相同 —— 不等性質(zhì)子 —— 產(chǎn)生 不同的信號 (即具有不同的化學(xué)位移值 δ) 化學(xué)位移表示的結(jié)構(gòu)信息 如： ① 只有一種質(zhì)子化合物 —— 在 NMR只給出 一個峰 (一種信號 ) H H H H H H CH3CCH3 = O CH3CH3 CH2 CH2 CH2 ② 有兩種不等性質(zhì)子化合物 ③ 有三種不等性質(zhì)子化合物 ④ 有四種不等性質(zhì)子化合物 CH3CH2COCH2CH3 = O CH3CO
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