第七章核磁共振波谱法.pptVIP

第1页，共30页，星期日，2025年，2月5日1.核磁共振波谱法基本原理1.1核磁共振法(NMR):具有自旋现象的原子核(磁性核)—外磁场—能阶分裂—无线电波照射—h?=?E—原子核吸收能量(共振吸收)—低能态跃迁至高能态—以共振信号强度对照射频率(磁场强度)作图—核磁共振波谱—结构解析定性定量的分析方法.氢谱(1H-NMR)碳谱(13C-NMR)第2页，共30页，星期日，2025年，2月5日1.2核磁共振仪第3页，共30页，星期日，2025年，2月5日磁铁:产生均匀稳定足够强度的磁场.照射频率发生器:产生照射无线电波(60cm-300m),通过照射线圈作用于样品.信号接受器:接收核磁共振时产生的感应电流,接收线圈环绕样品管.扫描发生器:Helmholtz线圈是扫描线圈,通直流电来调节磁场强度.样品管:插入磁场中,并保持匀速旋转.第4页，共30页，星期日，2025年，2月5日1.3原子核的自旋自旋量子数I:I=0无自旋现象；I?0有自旋现象。1.3.1自旋的分类:A质量数Z原子序数I自旋量子数NMR原子核偶偶0无6C12、8O16偶奇1有1H2、7N14奇偶?，3/2有6C13奇奇?，3/2有1H1第5页，共30页，星期日，2025年，2月5日1.3.2核磁矩(?)核磁矩:自旋核周围有磁场,因此有磁矩.核磁矩方向:服从右手定则,同自旋轴.核磁矩大小:?=?P?-磁旋比 P-自旋角动量自旋核在外磁场中核磁矩(自旋轴)取向(空间量子化)及核磁能级:共有(2I+1)个取向,以磁量子数m表示每一种取向.第6页，共30页，星期日，2025年，2月5日第7页，共30页，星期日，2025年，2月5日m=I,I-1,I-2,…,-I+1,-I例如:1H1I=1/22I+1=2m=I=+1/2m=I-1=-1/2空间量子化:自旋核在外磁场中—核磁距相对外磁场相互作用—核磁距相对外磁场有不同的排列方式(取向)—取向不是任意的—具有量子化特征.第8页，共30页，星期日，2025年，2月5日1.4原子核的共振吸收1.4.1原子核的进动:在外磁场中的原子核,由于核磁矩与外磁场成一定角度,原子核除自旋外,还可绕外磁场方向回旋运动,这种自旋轴的回旋称为Larmor进动.Larmor方程:?=?/2?·Ho?-进动频率?-旋磁比Ho-外磁场强度第9页，共30页，星期日，2025年，2月5日第10页，共30页，星期日，2025年，2月5日1.4.2核磁共振吸收的条件:(1)?o=?(电磁波频率=进动频率)?Eo=?E(电磁波能量=能级差) h?o=h·?/2?·Ho?o=?/2?·Ho(2)?m=±1(跃迁只能发生在两个相邻能级之间)1H1I=1/2m=+1/2?m=-1/2第11页，共3