核磁共振基本原理.pptVIP

核磁共振基本原理*第1页，共27页，星期日，2025年，2月5日*第2页，共27页，星期日，2025年，2月5日1H应用实例质谱给出分子量为269分子式为:C17H17N3O*第3页，共27页，星期日，2025年，2月5日NMR方法（1）在很强的外磁场中，某些磁性原子核可以分裂成两个或更多的量子化能级。（2）用一个能量恰好等于分裂后相邻能级差的电磁波照射，该核就可以吸收此频率的波，发生能级跃迁，从而产生NMR吸收。*第4页，共27页，星期日，2025年，2月5日P?P:原子核的角动量?:磁矩?o:拉默尔频率?:磁旋比?o?原子核I1/2NMR的形成*第5页，共27页，星期日，2025年，2月5日一、原子核的自旋

atomicnuclearspin（1）一些原子核像电子一样存在自旋现象，因而有自旋角动量：P=[I(I+1)]1/2I为自旋量子数（3）m与P方向平行。（2）由于原子核是具有一定质量的带正电的粒子，故在自旋时会产生核磁矩：m=?P?磁旋比，即核磁矩与自旋角动量的比值，不同的核具有不同的磁旋比，它是磁核一个特征（固定）值。*第6页，共27页，星期日，2025年，2月5日若原子核存在自旋，产生核磁矩，这些核的行为很象磁棒，在外加磁场下，核磁体可以有（2I+1）种取向。只有自旋量子数（I）不为零的核都具有磁矩可以产生能级分裂的核*第7页，共27页，星期日，2025年，2月5日讨论:(1)I=1或I0的原子核I=1：2H，14NI=3/2：11B，35Cl，79Br，81BrI=5/2：17O，127I（重要）(2)Ｉ＝1/2的原子核1H，13C，19F，31P这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少；原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振研究的主要对象，C，H也是有机化合物的主要组成元素。*第8页，共27页，星期日，2025年，2月5日二、核磁共振现象

nuclearmagneticresonance氢核（I=1/2），两种取向（两个能级）：与外磁场平行，能量低，磁量子数ｍ＝＋1/2;(2)与外磁场相反，能量高，磁量子数ｍ＝－1/2;*第9页，共27页，星期日，2025年，2月5日?E=E2－E1=（h/2?）?B0自旋核在磁场中的行为Pm=-1/2m=+1/2B01H?EE1=－（h/4?）?B0E2=+（h/4?）?B0磁旋比；B0外磁场强度发生核磁共振时：?E=h?0共振频率?0=（1/2?）?B0*第10页，共27页，星期日，2025年，2月5日?EB01Hsplitting13CsplittingE?静磁场(B0)?E=h?B0/2?NMR的形成*第11页，共27页，星期日，2025年，2月5日yearFrequency(MHz)S/Na1961606196510030196922080197820030019783608001985500360019886006000199475090001995500b300001996200080090030000背景介绍*第12页，共27页，星期日，2025年，2月5日（1）在相同B0下，不同的核，因磁旋比不同，发生共振的频率不同，据此可以鉴别各种元素及同位素。例如，在2.3T的磁场中，1H的共振频率为100MHz，13C的为25MHz只是氢核的1/4，而133Cs的仅仅是氢核的1/8左右。总结（2）对同一种核，?一定，当B0不变时，共振频率不变；当B0改变时，共振频率也随之而变。例如，氢核在1.409T的磁场中，共振频率为60MHZ，而在2.350T时，为100MHZ。*第13页，共27页，星期日，2025年，2月5日（3）核磁共振产生的条件

conditionofnuclearmagneticresonance(1)核有自旋