【正文】 核磁共振波譜 NMR Nuclear Magic Resonance Spectroscopy 核磁共振原理及儀器簡介 1924 1952~1953 1991 2022 NMR發(fā)展簡史 ?1924年P(guān)auli 設(shè) ? 特定的原子核具有自旋和磁矩，放入磁場中會產(chǎn)生能級分裂 ? 1952年 Standford大學(xué)的 Bloch和 Harvard大學(xué)的 Purcell獨(dú)立證實(shí)了上述假設(shè)。獲Nobel Prize 。 核磁共振原理及儀器簡介 NMR?利用磁場中的磁性原子核吸收電磁波時產(chǎn) 生的能級分裂與共振現(xiàn)象。形成的這一小磁體稱為磁偶極子。 I=1/2的原子核，其電荷均勻分布于原子核表面，這樣的原子核不具有四極矩，其核磁共振的譜線窄，最宜于核磁共振檢測。只要不破壞超導(dǎo)狀態(tài)，及時補(bǔ)充液氦，則磁場強(qiáng)度不變。 樣品管外徑 5mm的玻璃管 ,測量過程中旋轉(zhuǎn) , 磁場作用均勻。 測定時間短 樣品的制備 標(biāo)樣濃度 溶劑 試樣濃度 510%；需要純樣品 1530 mg； 傅立葉變換核磁共振波譜儀需要純樣品 1 mg 氘代溶劑 （四甲基硅烷 TMS） 1%； 1H譜 四氯化碳，二硫化碳 氯仿，丙酮、苯、二甲基亞砜的氘代物； 樣品的制備 在測試樣品時，選擇合適的溶劑配制樣品溶液，樣品的溶液應(yīng)有較低的粘度，否則會降低譜峰的分辨率。 對碳譜和氫譜，基準(zhǔn)物質(zhì)最常用 TMS(四甲基硅烷 )。 對低、中極性的樣品，最常采用氘代氯仿作溶劑，極性大的化合物可采用氘代丙酮、重水等。若出于溶解度或化學(xué)反應(yīng)性等的考慮，基準(zhǔn)物質(zhì)不能加在樣品溶液中，可將液態(tài)基準(zhǔn)物質(zhì)（或固態(tài)基準(zhǔn)物質(zhì)的溶液）封入毛細(xì)管再插到樣品管中，稱之為外標(biāo)。當(dāng)磁場強(qiáng)度達(dá)到一定值 H0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。 ?偶合是分裂的原因，分裂是偶合的結(jié)果 。簡稱化學(xué)等價質(zhì)子。當(dāng)然它們的 δ值應(yīng) ? 當(dāng)是相同的 如 CH3—CH2—OH ②磁等價質(zhì)子 ? 如果一組質(zhì)子中任何一個質(zhì)子對組外質(zhì)子的偶合常數(shù)都相等，這 組質(zhì)子則稱為磁等價質(zhì)子。二者化學(xué)環(huán)境相同，但 ? Ha對 Hc與 Hb對 Hc的 J值不同，因?yàn)?Ha對 Hc是鄰偶， ? 而 Hb對 Hc是對偶。 即它們的化學(xué)位移 ?值相同，同時對組外質(zhì)子的偶合常數(shù)也相同。 ? ? 在構(gòu)象 I中， Hb在 Y和 X之間時， R在 X和 Z之間，而在構(gòu)象 Ⅱ 中， Ha在 Y和 X之間了，但 R又落在 Y和 Z之間，因此 Ha和 Hb的化學(xué)環(huán)境仍然不一樣，成為不等價質(zhì)子。 ROROC NH 2 C NH 2..②雙鍵同碳質(zhì)子處于不對稱取代時， CH2質(zhì)子成為不等價 2溴丙烯 ③單鍵帶有雙鍵性時，會產(chǎn)生不等價質(zhì)子 如： 由于 p— ?共軛，使 C— N鍵帶有 雙鍵性（不能旋轉(zhuǎn)），因此 NH2上的 2個質(zhì)子是不等價的，產(chǎn)生四重峰。 ④ 單鍵不能自由旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生不等價質(zhì)子 很多烷烴在室溫下單鍵可自由旋轉(zhuǎn)，但在低溫下單鍵不能自由旋轉(zhuǎn)， 造成氫質(zhì)子的化學(xué)環(huán)境不同，而產(chǎn)生不等價質(zhì)子。 冷凍 環(huán)固定 aH與 eH 成為不等價質(zhì)子。 ab39。化學(xué)位移相同，但 ≠Ja39。 ? = V/V照 Δ νν νABJ AB1 2－以 JAB作一直角邊 把 ?1－ ?3或 ?2－ ? 作斜邊，另一直角邊就是△ ?AB。 ⑤各峰強(qiáng)度有如下關(guān)系： I1＝ I4， I2＝ I3 I2 / I1＝ I3 /I4＝ ?1－ ?4／ ?2－ ?3 核磁共振氫 —— 1H NMR C HACH 2B 2 RR39。R 39。N RR 39。核磁共振氫譜 —— 1H NMR 解析程序 :（需要求出 JAB、 JAX、 JBX， ?A、 ?B、 ?X） ①認(rèn)出 AB部分的 2個組（根據(jù)向心法則） 上圖一組為 6 及 X組 9~14 另一組為 8 ② 由圖譜中讀出 X部分和 AB部分各峰的位置（ ?1～ ?8），（ ?10～ ?14） ③求出 ?X X部分 6條峰（或 4條峰）的中心點(diǎn)為 X質(zhì)子的化學(xué)位移 （同一級偶合系統(tǒng)） ④求出 JAB 上圖 JAB ＝ ?1－ ?3＝ ?5－ ?6= ?2－ ?4＝ ?7－ ?8 （與 AB系統(tǒng)一樣） ⑤ AB部分二組中心點(diǎn)之間的距離為 S， JAX＋ JBX ＝ 2S ⑥ 決定 2D+， 2D 分別將 AB系統(tǒng)的二組第 1峰與第 3峰之間的距離用 2D+、 2D表示 ⑦利用 JAB, 2D+， 2D 作圖，求出△ ?AB和 JAX－ JBX 若 X部分由 6條譜線組成，則以 JAB作一直角邊，畫一線與 JAB垂直， 以 2D+做一斜邊， 2D向外作另一斜邊，組成二個直角三角形，那么 a→b 的距離即為： I. 1/2 (JAX－ JBX) ＋ △ ?AB abcJAB2D+2Db→c 的距離即為： II. 1/2 (JAX－ JBX)－△ ?AB a→c 的距離即為： III. JAX－ JBX 核磁共振氫譜 —— 1H NMR abc2 D+