核磁共振1幻灯片1.pptVIP

NMR简介 2. 发展历史 第一节 NMR基本原理 （二）核磁矩（μ） 自旋角动量（p）：原子核自旋，必定具有一定的角动量 原子核是带电的粒子，自旋时将产生磁矩，方向服从右手定则 大小与自旋角动量成正比 μ=γp γ为比例系数，磁旋比 二、空间量子化 无外加磁场时，核磁矩的取向是任意的 有外加磁场时，核磁矩共有2I+1个取向 用磁量子数（m）表示每一种取向 m=I，I-1，I-2 … -I+1，-I 以氢核1H1（I=1/2）为例 m的取向=2I+1=2 m=1/2和m=-1/2 2H1（I=1），m的取向=3，m=1，0，-1 核磁矩在外磁场空间的取向不是任意的，是量子化的——空间量子化 核磁矩在磁场方向Z轴上的分量取决于角动量在Z轴上的分量（PZ） 三、原子核的共振 1、进动 进动的频率 2、能级分裂 无外加磁场，核无序排列，不同自旋方向的核不存在能级分裂 有外加磁场时，对于I=1/2的核 核磁矩分裂为：m=1/2，顺，α自旋态，低能 m=-1/2，逆，β自旋态，高能 能量 m=1/2， m= -1/2， ? ⑴ υ0（照射）=υ（进动） 在外磁场中若使核发生自旋能级跃迁，则吸收能量（υ0）必须等于两裂分能级之间的能量差△E 即 因此，υ0=υ，即照射频率等于进动频率，称之为共振吸收 ⑵ △m=±1 核磁共振：原子核在磁场中吸收 一定频率的无线电波而发生自旋能级跃迁的现象。 NMR Spectrum：核磁共振信号对照射频率（或磁场强度）作图，所得图谱 核磁共振波谱与UV、IR光谱的区别 1、跃迁不同 2、测定方法不同 第四节 自旋偶合与自旋系统 一、自旋偶合与自旋分裂 Spin-spin Splitting （一）定义 这种相邻的质子之间相互干扰的现象称之为自旋-自旋耦合。该种偶合使原有的谱线发生分裂的现象称之为自旋-自旋分裂。 （二）分裂的原因 H-H偶合中，峰分裂是由于邻近碳原子上的氢核的核磁矩的存在，轻微改变了被偶合氢核的屏蔽效应而发生。 核与核间偶合作用是通过成键电子传递的 以乙苯为例： （三）、n+1规律 某氢与n个相邻氢偶合时，将被分裂为n+1重峰，而与本基团本身的氢核数无关。 服从n+1律的多重峰峰高比为二项展开式的系数比 （a+b）n 常见峰的表示法： 单峰（single，s） 二重峰（double，d，1：1） 三重峰（triplet，t，1：2：1） 四重峰（quarter，q，1：3：3：1） 五重峰（quintet，1：4：6：4：1） 六重峰（sextet，1：5：10：10：5：1） 向心法则：相互偶合的质子峰，分裂后的内侧峰高于外侧峰。可以判断分裂峰的偶合关系 n+1律是2nI+1的特殊形式 10H I=1/2 2nI+1=n+1 I≠1/2的核，服从2nI+1律 例 H2DCI H 三重峰 2nI+1 D 三重峰 n+1 n+1律只有在I=1/2、简单偶合（△υ/J＞10）及偶合常数相等时适用。若某基团与n、n’ …个氢核相邻，发生简单偶合 1、若偶合常数相等：仍符合n+1律 例 CH3-CH2-CH3 CH2 7重峰 CH3-CH（Br）-CH2-COOH CH 6重峰 2、偶合常数不等 （n+1）（n’+1）… （四）偶合常数 偶合能力大小以自旋偶合常数 nJ 表示（n为两 H 氢间的键数）。必须注意：偶合常数与化学位移都用△υ表示。但与化学位移不同的是，偶合常数 nJ 或自旋分裂程度的大小与场强无关。因此可以通过改变 H0，看△υ是否变化来判断是何种位移。 简单偶合 峰裂距即偶合常数 高级偶合（△υ/J＞10） 计算 偶合常数的分类 按偶合核之间相隔价键数 偕偶 同碳偶合 2J 或Jgem=10～15Hz 邻偶 相隔三个键的偶合 3J或 Jvic=6～8Hz H-C-C-H Jtrans烯＞