核磁共振波谱描述.ppt

13位因对核磁共振的杰出贡献而获得诺贝尔奖科学家 1944年 I.Rabi 1952年 F.Block 1952年 E.M.Purcell 1955年 W.E.Lamb 1955年 P.Kusch 1964年 C.H.Townes 1966年 A.Kastler 1977年 J.H.Van Vleck 1981年 N.Bloembergen 1983年 H.Taube 1989年 N.F.Ramsey 1991年 R.R.Ernst 2002年，NMR领域再一次获诺贝尔化学奖 自旋量子数 自旋角动量I是量子化的，可用自旋量子数I表示I为整数、半整数或零 原子核组成(质子数p与中子数n)与自旋量子数I的经验规则： 凡I值非零的原子核均可以采用NMR测定； p与n同为偶数，I = 0。如 12C, 16O, 32S等，不能用NMR测定； p + n =奇数，I =半整数(1/2, 3/2等) 如 1H, 13C, 15N, 17O, 31P等 p与n同为奇数，I =整数。如2H, 6Li等 TMS的优点 单峰：TMS中所有质子等同，只有一个吸收峰 TMS的屏蔽系数几乎比所有其他物质的都大(电子云密度大)，化学位移定为零，则其他化合物H核的共振频率都在左侧 一个分子中有12个等价H和4个等价C，故加入低含量如1-5% v/v 的TMS可得到足够强的尖峰 TMS稳定，在大多数有机液体中的溶解性好，沸点低(b.p. = 27?C)，蒸汽压高，可挥发除去，便于回收样品 TMS不溶于水，对于水溶液，有DDS和TSP-d4等钠盐替代品 * 核磁共振波谱分析 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy NMR 第一节 NMR简介 1. 一般认识 NMR是研究处于磁场中的原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation) 的吸收，它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强 有力的工具之一，有时亦可进行定量分析。 在强磁场中，原子核发生能级分裂(能级极小：在1.41T磁场中，磁能 级差约为25?10-3J)，当吸收外来电磁辐射(109-1010nm,4-900MHz)时， 将发生核能级的跃迁----产生所谓NMR现象。 射频辐射——原子核(强磁场下能级分裂)——吸收──能级跃迁──NMR 测定有机化合物的结构，1HNMR──氢原子的位置、环境以及官能团和 C骨架上的H原子相对数目） 与UV-Vis和红外光谱法类似，NMR也属于吸收光谱，只是研究的对 象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。 用能量等于?E的电磁波照射磁场中的磁性核，则低能级上的某些核会被激发到高能级上去(或核自旋由与磁场平行方向转为反平行)，同时高能级上的某些核会放出能量返回低能级，产生能级间的转移，此即核磁共振。 什么是核磁共振? NMR?利用磁场中的磁性原子核吸收电磁波时产生的能级分裂与共振现象 2. 发展历史 1924年：Pauli 预言了NMR 的基本理论，即，有些核同时具有自旋和磁 量子数，这些核在磁场中会发生分裂； 1946年：Harvard 大学的Purcel和Stanford大学的Bloch各自首次发现并证 实NMR现象，并于1952年分享了Nobel奖； 1953年：Varian开始商用仪器开发，并于同年制作了第一台高分辨NMR 仪； 1956年：Knight发现元素所处的化学环境对NMR信号有影响，而这一影 响与物质分子结构有关。 1970年：Fourier(pilsed)-NMR 开始市场化（早期多使用的是连续波 NMR 仪器）。 第二节