NMR2-核磁原理和基础知识.pptVIP

2. NMR的基本原理;I＝0、1/2、1…… ;自旋量子数 I 1/2，核具有电四极矩（quadrupole） 自旋量子数 I =1/2，不具有电四极矩（quadrupole）;磁矩;有外磁场时：m有2I+1种取向;磁矩和磁场的相互作用能E：;原子核不同能级间的能量差为：;核磁共振的产生;B0场强度增大，其共振频率也增大。我们所说的几百兆核磁仪器，都是指氢核说的。仪器的磁场越强，则频率越高，比如900M核磁。根据上式，B0相同，不同的自旋核因磁旋比不同，其共振频率也不同。如13CNMR是1HNMR的四分之一。;NMR的主要特性参数 NMR的主要特性参数 化学位移(δ)， 自旋偶合常数(J)， 信号强度 (积分面积)， 偶极-偶极相互作用 (dipolar-dipolar interaction)， 纵向弛豫时间 (T1)， 横向弛豫时间 (T2)。;3 化学位移（Chemical Shift）; H核在分子中不是完全裸露的，而是被价电子所包围的。因此，在外加磁场作用下，由于核外电子在垂直于外加磁场的平面绕核旋转，从而产生与外加磁场方向相反的感生磁场H’。这样，H核的实际感受到的磁场强度为： ;屏蔽常数（Shielding Constant）;NMR at high fields: chemical shift dispersion ; 化学位移用相对值δ来表示，单位为ppm。;;为什么选用TMS(四甲基硅烷)作为标准物质? (1)屏蔽效应强，共振信号在高场区(δ值规定为0)，绝大多数吸收峰均出现在它的左边。 (2)结构对称，是一个单峰。 (3)容易回收(b.p低)，与样品不反应、不缔合。 ;0 TMS;ppm;自旋－自旋耦合裂分 由于相邻核在外磁场B0中产生不同的局部磁场且相互影响造成的。;C;2) 相邻两条谱线间距离都相等（Ｊ） 3) 谱线强度分布符合(a+b)n展开式的各项系数 ;J反映了核磁矩间相互作用能的大小，和两核之间相隔化学键的数目密切相关，与仪器的工作频率无关。 如：13C-1H: 1J;　 1H - 12C - 12C - 1H: 3J 长程耦合（Ｌong-Range Spin-Spin Coupling）;5 宏观磁化强度矢量 （Macroscopic Magnetization Vector） 宏观磁化强度矢量;6 驰豫过程 驰豫与饱和（Relaxation and Saturation） 纵向驰豫和横向驰豫 （Longitudinal Relaxation and Transverse Relaxation);纵向驰豫 自旋－晶格驰豫（Spin-Lattice Relaxation) 反映了体系和环境之间的能量???换;T1与T2的应用;7 核磁共振仪;连续波核磁共振波谱仪（continual wave-NMR, CW-NMR）; 扫频方式(frequency sweep)：固定B0，扫描电磁波频率? 扫场方式(field sweep)：固定?，扫描磁场强度B0;脉冲Fourier变换核磁共振波谱仪（pulse Fourier transform-NMR, PFT-NMR）; 脉冲基本知识 方波的合成; 当B1足够强时，不同频率的核所受到的有效磁场都近似等于B1 。即，虽然它们的共振频率不同，但却同时发生了共振。; 时域和频域谱，傅里叶变换;Relationship between Free Induction Decay (FID) and frequency Spectrum in PFT NMR; 4. CW法所无法实现的新的测试方法（各种脉冲序列的应 用，与其他分析仪器联用等）。