有机波谱分析课件核磁.ppt

电子云密度和核所处的化学环境有关,因核所处化学环境改变而引起的共振条件（核的共振频率或外磁场强度）变化的现象称为化学位移(chemicalshift)。**第30页，共48页，星期日，2025年，2月5日屏蔽常数?与原子核所处的化学环境有关，其中主要包括以下几项影响因素：?d为抗磁屏蔽是球形对称的s电子在外磁场感应下产生的对抗性磁场。对1H的影响最大。?p为顺磁屏蔽是核外非球形对称的电子云产生的屏蔽作用。它与抗磁屏蔽产生的磁场方向相反，起到增强外磁场的作用。对除1H之外的核影响较大。?a为相邻基团的各向异性的影响。?s为溶剂、介质等其他因素的影响。**第31页，共48页，星期日，2025年，2月5日2.化学位移的表示方法—屏蔽作用引起的共振频率差别很小。100MHz仪器中，不同化学环境的1H的共振频率差别在0～1500Hz范围内，难以测量。以一标准物质作为基准，测定样品和标准物质的共振频率之差。—共振频率与外磁场强度有关,不同仪器测定结果难以比较。第32页，共48页，星期日，2025年，2月5日化学位移的表示方法-位移常数δ扫频式仪器：扫场式仪器：**第33页，共48页，星期日，2025年，2月5日第34页，共48页，星期日，2025年，2月5日**第1页，共48页，星期日，2025年，2月5日核磁共振波谱的基本原理核磁共振氢谱核磁共振碳谱二维核磁共振波谱核磁共振谱图综合解析**第2页，共48页，星期日，2025年，2月5日概述核磁共振是指处于外磁场中的物质原子核系统受到相应频率（兆赫数量级的射频）的电磁波作用时，在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。检测电磁波被吸收的情况就可得到核磁共振波谱。根据波谱图上共振峰的位置、强度和精细结构可以研究分子结构。**第3页，共48页，星期日，2025年，2月5日一、核磁共振波谱的基本原理核磁共振现象的产生弛豫化学位移自旋－自旋耦合**第4页，共48页，星期日，2025年，2月5日1)核磁共振现象的产生原子核的自旋原子核有自旋运动，在量子力学中用自旋量子数I描述核的运动状态。表１各种核的自旋量子数质量数质子数中子数自旋量子数I典型核偶数偶数偶数０12C,16O偶数奇数奇数n/2(n=2,4,…)2H,14N奇数偶数奇数奇数偶数n/2(n=1,3,5…)1H,13C,19F,31P,15N凡是I≠0的原子核都有核磁共振现象，以I=1/2核的核磁共振研究得最多。**第5页，共48页，星期日，2025年，2月5日一种核的自旋量子数I是固定的，如：1H核I=1/2；I=0的原子核，无自旋，无核磁共振现象；I≠0的核都有核磁共振现象。Ｉ＝1/2的原子核：1H，13C，19F，31P电荷均匀分布于原子核表面，是核磁共振研究的主要对象。I≠0的其它核电荷在原子核表面分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少。讨论：第6页，共48页，星期日，2025年，2月5日自旋角动量PP是一个是矢量，在直角坐标系Z轴上的分量Pz由下式决定：m是原子核的磁量子数，m可取I,I-1,I-2…-I,共取2I+1个不连续的值。**第7页，共48页，星期日，2025年，2月5日原子核的磁矩μ自旋核相当于一个小磁体，其磁性可用核磁矩μ来描述gN是朗德因子，是一个与核种类有关的因素，可实验测得，e为核所带的电荷数;mp为核的质量。μN为核磁子，是一个物理常数。μ是一个是矢量，在直角坐标系Z轴上的分量μz由下式决定：**第8页，共48页，星期日，2025年，2月5日原子核的旋磁比γ＝μ／P为一常数，是原子核的基本属性，与核的质量、所带电荷以及朗得因子有关。不同的原子核的γ不同，γ越大，核的磁性越强，在核磁共振中越容易检测。原子核旋磁比γ1H?＝26.752×107T-1·S-113C?＝6.728×107T-1·S-1（T?特斯拉，磁场强度的单位，S?秒）；**第9页，共48页，星期日，2025年，2月5日（２）磁性核在外磁场中（B0)中的行为若I≠0的磁性核处于外磁场中B0中产生以下现象：原子核的进动核受到磁场力的作用围绕外磁场方向作旋转运动，同时保持本身的自转。这种运动方式称为进动或拉摩进动。进动频率v表示为：**第10页，共48页，星期日，2025年，2月5日原子核的取向