国培.ppt-攀枝花市十二中.ppt

60个碳原子构成像足球一样的32面体，包括20个六边形，12个五边形 。 1996年，罗伯特·科尔（美）哈罗德·沃特尔·克罗托（英）理查德·斯莫利（美）因富勒烯的发现获诺贝尔奖 比例模型和球棍模型 C60的质谱图 C60的13CNMR谱 化学位移~143 碳谱的特点 灵敏度低 12C 核无自旋，13C核有自旋，I=1/2， 磁旋比：γC=6726rad/(s·G）（γH=26753rad/(s·G)) （13C磁旋比约为H的1/4） 灵敏度与γ立方、核的丰度成正比 （13C丰度仅为12C的1.11％） 相对灵敏度约为 1H NMR 的1/6000 --13C NMR信号比1H弱得多 分辨率高 13C核的化学位移一般范围：0～250 ppm （1H核δ：0～15ppm ） 几乎化学环境稍有不同的13C核都能观测到，可以得到分子骨架信息 实验：苯甲酸的MS（ESI源、离子肼） 苯甲酸 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ATR(衰减全反射) 实验 ATR谱需要特殊的附件包括聚焦镜和晶体支架以及晶体，测试时将此附件装入样品仓 实验：PET（聚对苯甲酸酯类聚合物）测试 PET 膜IR-ATR谱（取材显示屏前遮挡膜） 某品牌前档风玻璃膜的IR谱 ATR谱（基材表面） 某品牌侧窗玻璃膜的IR谱 ATR谱（基材表面） 合图 峰型、相对峰强、峰数基本一致 天然翡翠与B货翡翠的红外光谱图 I --天然翡翠 II-- B货翡翠 核磁共振 1、基本原理 自旋量子数（I）不等于零的原子核有自旋现象 原子核是带电体，当其自旋时，可产生磁场 自旋核很多，在有机化学中主要研究1H、13C、 19F、31P、15N等I=1/2的核 1H的核磁共振谱，叫氢谱，用1H NMR表示； 碳谱，用13C NMR表示。 能级 自旋核在外加磁场中（H0）将会取向，有2I+1种（1H、13C有2种）能量状态（能级） 与外加磁场方向相同—低能态 与外加磁场方向相反—高能态 核磁共振 磁性核吸收射频电磁波（?射）的能量，低能态可跃迁到高能态—核磁共振 核磁共振条件 当?射符合以下公式时，就可以发生核磁共振 ? 称为磁旋比，为核的特征常量 相同的核，?为常数 不同的核（如1H和13C），其?值不同 屏蔽效应与化学位移 屏蔽效应 核外电子在外加磁场中运动产生诱导磁场，方向与外加磁场方向相反 核实际感受的磁场强度比外加磁场强度小 不同化学环境的核周围的电荷密度不同，要使核实际感受的磁场强度不变，外加磁场强度需要变化---使不同化学环境的核可用NMR区分 自旋偶合与裂分 自旋偶合（spin coupling) --自旋核与自旋核之间的相互作用（干扰） 自旋裂分 (spin splitting) --自旋偶合造成谱线增多的现象 偶合常数（coupling constant) --裂分信号中两裂分峰间的距离，表明偶合的程度。 用（J）表示，单位: Hz CH2 CH3 低分辨 高 分 辨 J e1 n1 n2 e2 自旋偶合 偶合裂分的n+1规律 适用于偶合的邻近H原子相同时 相互偶合的核，其偶合常数相等 裂分面积比为二项式展开系数之比 例：下列化合物的裂分蜂数及峰面积比 CH3CH2Cl CH3CH2OH 裂分符合n+1规律 小结 研究对象 具有磁性的原子核 外加磁场 磁性核在外加磁场中取向，具有不同能级 核磁共振 接受射频能量发生能级跃迁，产生核磁共振信号 化学位移 不同化学环境的同一种核受到不同的屏蔽作用，区别不同化学环境的磁性核 偶合作用 相邻磁性核会发生相互作用，产生裂分，可确定磁性核间的相对位置 2、核磁共振谱图 提供三类重要结构信息： — 化学位移 (chemical shift) — 偶合常数 (coupling constant) — 积分曲线 (integration line) 帮助了解分子中质子的类型、连接方式以及数目 乙醇的氢谱（P81） 实验：乙醇的氢谱 高纯乙醇 羟基氢由于质子交换很慢，对CH2质子要进行偶合 P34图3-2 乙苯的NMR图 3、核磁共振波谱仪 核磁共振仪器的发展 磁场强度 30M –950MHz 一维到多维 应用领域广 化学、物理、生物、医学等 如：二维谱可对生物体的自旋密度成像 NMR imaging （MRI