楊素華核磁和質(zhì)譜ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-10 00:01本頁(yè)面
【正文】 。 這樣 ， 各種不同結(jié)構(gòu)的 H便有一定的 ?值 。 多數(shù)有機(jī)物的質(zhì)子信號(hào)發(fā)生在 0－ 10處 ， 0是高場(chǎng) ， 10是低場(chǎng) 。 由于共振頻率 ν （ Hz） 與外加磁場(chǎng) H0成正比 ， 因此同一化合物的同一基團(tuán)的 ν 值會(huì)因儀器工作頻率的不同而不同 ， 不便比較 。 化學(xué)位移的起因和屏蔽效應(yīng) ： 分子中的磁性核不是完全裸露的，質(zhì)子被價(jià)電子包圍著，這些電子在外界磁場(chǎng)的作用下發(fā)生循環(huán)的流動(dòng)，會(huì)場(chǎng)生一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)，假如感應(yīng)磁場(chǎng)與外界磁場(chǎng)反平行排列，質(zhì)子實(shí)際上感受到的有效磁場(chǎng)應(yīng)是外界磁場(chǎng)減去感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，核外電子對(duì)核產(chǎn)生的這種作用稱(chēng)為屏蔽效應(yīng)，屏蔽多的質(zhì)子對(duì)外界磁場(chǎng)感受減少，將在較高的外磁場(chǎng)強(qiáng)度的作用下才能發(fā)生共振吸收，相反將在較低的外界磁場(chǎng)作用下發(fā)生共振吸收 。應(yīng)用這些信息，可以推測(cè)質(zhì)子在碳架上的位置。 發(fā)生共振的兩種方法，一種是固定磁場(chǎng)改變頻率，稱(chēng)為掃頻，另一種是固定頻率改變磁場(chǎng)稱(chēng)為掃場(chǎng)，一般采用后一種方法。 這種共振可在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的核磁共振儀中獲得，并給出一個(gè)信號(hào)，記錄下來(lái)，就是 PMR譜圖。 二者能量差由下式?jīng)Q定 ΔE ＝ E－ 1／ 2－ E1／ 2＝ 2μβH 0 其中 H0為外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度 ， β 為常數(shù) ， μ 為核磁矩 。但把質(zhì)子置于外磁場(chǎng) (H0)時(shí)，有兩種取向：一種與 H0平行，一種與 H0方向反平行；兩種取向的能量不同，遂分為兩個(gè)能級(jí)，稱(chēng)為磁能級(jí)或自旋能級(jí)。一個(gè)自旋的電荷可形成循環(huán)電流，循環(huán)電流就會(huì)產(chǎn)生與之聯(lián)系的磁場(chǎng)，因此質(zhì)子可視為一個(gè)小小的磁偶極子 (或比作小磁棒 )。 質(zhì)子帶單位正電荷，而且自旋，其自旋量子數(shù) ms＝177。 核磁共振譜 一 、 基本原理： 原子核的自旋 質(zhì)量數(shù) 原子序數(shù) 自旋量子數(shù)（ I） NMR信號(hào) 偶數(shù) 偶數(shù) 0 無(wú) 偶數(shù) 奇數(shù) 1， 2， 3...(I為整數(shù) ) 有 奇數(shù) 奇數(shù)或偶數(shù) 1/2,3/2,5/2...(I為半整數(shù) ) 有 自旋量子數(shù)為 1/2時(shí) ,核電荷呈球形分布于核表面 ,它們的核磁共振現(xiàn)象較為簡(jiǎn)單 ,核磁共振的譜線窄，最適合核磁共振檢測(cè)。 ,屬于這一類(lèi)的主要原子核有 1H 、 15N、 13C、 19F、 31P其中研究最多的應(yīng)用最廣泛的 是 1H和 13C。 1/2。不存在外部磁場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子的取向是隨機(jī)的，只有一個(gè)能級(jí) (平均能量 )。 自旋核在磁場(chǎng)中的行為 1H在外磁場(chǎng)中兩種狀態(tài)的能量分別為： m＝ ＋ 1／ 2 （ 低能態(tài) ） E＝ μβH 0 m＝ － 1／ 2 （ 高能態(tài) ） E＝ μβH 0 低能態(tài)核磁矩方向與外磁場(chǎng)同向； 高能態(tài)核磁矩方向與外磁場(chǎng)反向 。 3．核磁共振 如果以射頻照射處于磁場(chǎng) H0中的核 ， 并且照射頻率 ν恰好滿(mǎn)足 △ E＝ hν 根據(jù) ΔE ＝ 2μβH 0 推出 ν ＝ 2μβH 0／ h 結(jié)果處于低能態(tài)質(zhì)子吸收電磁輻射的能量，從低能級(jí)躍遷至高能級(jí)，這種現(xiàn)象成為核磁共振。 因?yàn)?μ 為一定值， β 和 h又為常數(shù)，所以發(fā)生共振時(shí)，照射頻率 ν 的大小取決于外磁場(chǎng)強(qiáng)度 H0的大小。 二、 氫譜 氫的核磁共振譜提供了三類(lèi)極其有用的信息；化學(xué)位移 ，耦合常數(shù)和積分曲線。 （一）化學(xué)位移 ： 定義： 1H在某一照射頻率下，只能在某一磁場(chǎng)強(qiáng)度下發(fā)生核磁共振，但當(dāng) 1H在分子中所處的化學(xué)環(huán)境不同時(shí)，即使在相同的照射頻率下，也將在不同的共振磁場(chǎng)下顯示吸收峰（或者是在同一場(chǎng)強(qiáng)中發(fā)生共振的頻率不同），同種核由于在分子中的化學(xué)環(huán)境不同而在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下顯示吸收峰，這稱(chēng)為化
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