核磁共振(分析用).ppt

华南理工大学 一、核自旋和核磁矩 一、核自旋和核磁矩 二、核磁能级与核磁共振 二、核磁能级与核磁共振 二、核磁能级与核磁共振 二、核磁能级与核磁共振 二、核磁能级与核磁共振 三、化学位移 三、化学位移 化学位移的表示 四、自旋偶合 在高分辩率核磁共振谱中，一定化学位移的质子峰往往分裂为不止一个的小峰。如乙醛 四、自旋偶合 四、自旋偶合 谱线分裂——称为自旋-自旋分裂。 这种分裂来源于核自旋之间的相互作用称为自旋偶合。 五、n+1规律 如乙醛CH3CHO 五、n+1规律 五、n+1规律 n+1规律：当某基团上的氢核相邻有n个全同氢核时（化学位移及J相同），它将显示n+1个峰，强度和可能出现的取向几率相一致，见表2。 如乙苯，有—CH2—CH3 —CH2—对—CH3的影响，有三重峰，峰强度比为1:2:1 n+1规律适用条件： Dv/J≥10 六、核磁共振氢谱的自旋系统和一级谱 能用n+1规律解析的图谱，称为一级谱。 氢原子核类别： 1、分子中化学位移相同的核——核组 CH3—CH2—CH3 2、分子中相互作用（自旋偶合）的所有核组，称为自旋系统。 CH3—CH2—O—CH(CH3)2 自旋系统之间无偶合 七、应用 1、通过化学位移，可推测质子的种类和基团。 不同的基团，化学位移不同（大致） 2、通过质子峰面积比可知各类质子的数目比。 3、通过观察自旋分裂。推断质子的数目和基团类型 此外还有其它一些应用 如动力学研究，速度过程，溶剂效应，氢键，构象等。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 * 核磁共振 主讲： 化学科学学院 张 震 电话 实验表明原子核也有自旋运动，类似于带电体的转动相应具有磁矩。像一个小磁铁。 核自旋运动也是量子化的，由核自旋量子数 I来描述。 对 1H 来说， 在磁场中，1H 核磁矩有两个取向 （2 I +1=2） 核磁矩在磁场方向的最大分量 ?H ––也常称为核磁矩 核磁矩的数值很小 m是核自旋磁量子数 ? 称为磁旋比 核磁矩在磁场中的能量 E= ??H?H0 磁矩与磁场顺向时，能量较低 磁矩与磁场反向时，能量较高 能量E 0 无外加磁场 外加磁场H0 DE 由图知 外磁场中核能级分裂成二个能级 若用频率为v的电磁波对核照射，当电磁波的能量hv正好等于核能级差ΔE时，? ?处在低能级的核就会吸收辐射能跃迁到高能级上，这种现象称为核磁共振（Nuclear Magnetism Resonance），简称NMR。 核磁能级的间隔很小，v相当于无线电短波的范围，且高能级和低能级核的数目相差很小，因此吸收的共振信号很弱。 （一百万个氢原子核中低能级的数量仅比高能级多十个左右） 60MHz H=1.4092T 使磁场产生一个小变化 PMX-60Si型 日本JEOL公司 吸收强度 低 高（磁场强度） -CH3 -CHO 乙醛 CH3-CHO 起源于核周围电子对外加磁场的屏蔽作用。核实际感受到的磁场比外加磁场小一些。 s —屏蔽系数 ，约105 随核在分子中所处环境不同而变化 因此，同一种核，由于在分子中的环境不同，核磁共振吸收峰的位置有所变化，称为化学位移。 可见，化学位移可以了解分子结构。 单位为ppm，例如60 MHz仪器 * *