《2019精品核磁共振波谱法NMR化学ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019精品核磁共振波谱法NMR化学ppt课件.ppt（81页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用图示：磁性核在外加磁场中的行为图1:(1)无外加磁场时，样品中的磁性核任意取向。(2)放入磁场中，核的磁角动量取向统一，与磁场方向平行或反平行经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用图2:(1)无外加磁场时，磁性核的能量相等。(2)放入磁场中，有与磁场平行（低能量）和反平行（高能量）两种，出现能量差E=h。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的
2、损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用用能量等于E的电磁波照射磁场中的磁性核，则低能级上的某些核会被激发到高能级上去(或核自旋由与磁场平行方向转为反平行)，同时高能级上的某些核会放出能量返回低能级，产生能级间的能量转移，此即共振。NMR利用磁场中的磁性原子核吸收电磁波时产生的能级分裂与共振现象。NSNSSNNS经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电磁波与不同种类核的作用NSNSNSSNSNNS不不同同频频率率经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损
3、失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用频率频率强强度度经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、NMR发展简史p1924年Pauli W.假设特定的原子核具有自旋和磁矩，放入磁场中会产生能级分裂p 1952年Standford大学的Bloch和Harvard大学的Purcell独立证实了上述假设。获Nobel Prizep 1953年，第一台NMR仪器FT-NMRp 1991年，Ernst 对高分辨核磁共振方法发展（获Nobel Prize）p 2002年（生物大分子的核磁分析）经营者
4、提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、设计NMR仪器的关键考虑a)NMR产生的外因：外加磁场b)NMR信号产生的内因：样品是否吸收，由核的种类决定c)样品的吸收频率范围：无线电电磁波d)NMR谱记录：吸收峰频率(化学位移）与峰强度的关系经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节 核磁共
5、振理论基础一、核磁共振的产生1、磁性核和非磁性核自旋角动量与磁矩磁矩 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用原子核荷正电，当其绕轴旋转时产生原子核荷正电，当其绕轴旋转时产生电流，周围形成磁场，使得原子核存在磁电流，周围形成磁场，使得原子核存在磁距距。磁距磁距与自旋角动量与自旋角动量 P P成正比，比例成正比，比例常数为常数为 ：=P P 称为磁旋比，是原子核的重要属性（称为磁旋比，是原子核的重要属性（见见下页图下页图）。）。但是，不是所有的原子核都有磁性。但是，不是所有的原子核都有磁性。经营者提供商品或
6、者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经验规律：（1）原子核的总核自旋角动量P为零，此类核无NMR信号。如4He,12C,16O，质子数与中子数相等。（2）自旋角动量P P不为零，称为磁性核：I 0 I 0的核为磁性核，可以产生NMR信号。I=0的核为非磁性核，无NMR信号。自旋角动量P P是量子化的，可用自旋量子数I表示。I为整数、半整数或零。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消
7、费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用原子核组成(质子数p与中子数n)与自旋量子数I的经验规则：pp与n同为偶数，I=0。如 12C,16O,32S等。pp+n=奇数，I=半整数(1/2,3/2等)。p 如 1H,13C,15N,17O,31P等。pp与n同为奇数，I=整数。如2H,6Li等。I 0的核为磁性核，可以产生NMR信号。I=0的核为非磁性核，无NMR信号。I=1/2的原子核，其电荷均匀分布于原子核表面，这样的原子核不具有四极矩，其核磁共振的谱线窄，最宜于核磁共振检测。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到
8、的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用自旋量子数与原子核的质量数及质子数关系经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2 2、核磁共振的频率、核磁共振的频率磁距磁距与磁场与磁场B B0 0的相互作用能的相互作用能 E E 为为E=-E=-B B0 0=P PB B0 0原子核间进行能级跃迁的能量为原子核间进行能级跃迁的能量为（选律（选律 m=m=1 1）=B0 0/2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受
9、服务的费用 自旋量子数为1/2的核核磁矩与能级的关系经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(a)地球重力场中陀螺的进动 (b)磁场中磁性核的进动核的进动圆频率：=2=B B0经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用核磁共振的产生静磁场中，磁性核存在不同能级。用一特定频率的电磁波(能量等于E)照射样品，核会吸收电磁波进行能级间的跃迁，此即核磁共振。E=h=(h/2)B0=B0/2核磁共振的基本方程式核磁共振的基本方程
10、式讨论：（1）磁场固定时，不同频率的电磁波可使不同的核(不同)产生共振；（2）同样的核(一定)，改变磁场时，吸收频率不同。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用不同核的NMRB0=2.35T（特士拉）：=25MHz时，13C共振；分别为100MHz、94MHz、40.5MHz时，可分别观测1H,19F,31P核的吸收。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁性核的共振频率与外加磁场成比例：B B0经营者提供商品或
11、者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3、驰豫过程 Relaxation Process 热平衡时各能级上核的数目服从Boltzmann分布N/N=exp(-E/kT)E=h=h B0/2 N/N=exp(-h B0/2kT)N ：高能级的原子核数N ：低能级的原子核数k：Boltzmann常数，1.3810-23JK-1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用若1 1H H 核，B0=4.39T,20C时，则：N/N=exp-(
12、2.681086.6310-344.39)/(21.3810-23293)=0.999967对于106个高能级的核，低能级核的数目：N=106/0.999967=1,000,033经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(a)核在态与态间达到热平衡的状态。(b)比(a)处于高热能的状态，不再有热平衡(c)两能级间原子核数目相等的饱和状态，在驰豫之前不再有净能量吸收驰豫过程：饱和状态时观测不到NMR信号。要观测到净能量吸收，必须有核从态返回态，此即驰豫过程。即必须保持上图的(a)或(b)状态。经营者提供商品
13、或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 自旋-晶格驰豫(spin-lattice relaxation)：高能级核返回低能级时失去能量，该能量被周围 分子吸收转变成热运动，称自旋-晶格驰豫。晶格既可以是结晶晶格，也可以是溶液中待测分子的溶剂分子群。自旋-晶格驰豫反映体系与环境的能量交换。自旋-晶格驰豫速度服从一级反应速率方程，自旋-晶格驰豫的时间用T1表示。自旋-自旋驰豫(spin-spin relaxation)：样品分子核之间的相互作用。高能态的核把能量传给低能态而自己回到基态。这种弛豫不改变高、低能级上核的数目
14、，但任一选定核在高能级上的停留时间(寿命)改变。自旋-自旋驰豫的时间用T2表示。驰豫的两种方式：经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4、NMR信号的灵敏度N/N=exp(E/kT)=exp(h B0/2kT)由于 E/kT很小，N/N 1+E/kT=1+h B0/2kT N B0，即：低能级核的数目与磁场强度呈线性关系，NMR信号的强弱随磁场强度成比例增加53年第一台仪器：B0=0.7T，1H共振于30MHz93年前后，用于NMR的超导磁体场强达17.5T，1H共振于750MHz化学系90MHz；20
15、0MHz；生物系500MHz经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、核磁共振参数 1、化学位移 chemical shift核磁共振条件:=B0/2。依此公式，只有单个质子峰未考虑核外电子云的影响。实际上质子受到屏蔽作用氢核实际所受的磁场为：B0-Be=(1-)B0=(1-)B0/2 ：屏蔽常数即：1H核所处的化学环境不同，不同，也不同。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用特定质子的吸收位置与标准质子的吸收位
16、置之差，称为该质子的化学位移化学位移，用(ppm)表示。乙醇的氢谱经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用乙醇的氢谱经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1H-NMR：TMS13C-NMR：TMS14N,15N-NMR：液NH317O-NMR：H2O19F-NMR：CFCl331P-NMR：85%H3PO4NMR标准物质的选择标准秃核(无屏蔽作用)或电子云密度非常大的核(屏蔽作用非常大，=0)，例如：TMS 四甲基
17、硅烷经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用TMS的优点优点1）单峰：TMS中所有质子等同，只有一个吸收峰2）TMS的屏蔽系数几乎比所有其他物质的都大(电子云密度大)，处在高场位置，化学位移定为零，则其他化合物H核的共振频率都 在左侧3）一个分子中有12个等价H和4个等价C，故加入低含量如1-5%v/v 的TMS可得到足够强的尖峰。4）TMS稳定，在大多数有机液体中的溶解性好，沸点低(b.p.=27C)，蒸汽压高，可挥发除去，便于回收样品。5）TMS不溶于水，对于水溶液，有DDS和TSP-d4等钠盐替代
18、品。它们的甲基H在几乎与TMS相同的位置出峰，亚甲基H 出一系列小峰，市售亚甲基H均为氘代产品。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、自旋-自旋耦合spin-spin coupling核自旋通过成键电子与附近相邻磁性核自旋间的相互作用所引起的NMR谱线分裂现象。以下列分子结构单元为例分析谱线裂分现象：CCHHHHH经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增
19、加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用CH2对CH3的影响B0(2)(3)(1)(4)Field directionPossible spin orientations of methylene proton自旋同时相反，CH3三重峰右边的第一个峰。(1)(4)自旋同时相同，CH3三重峰左边的第一个峰。(2)(3)自旋相反，影响抵消。中间峰裂分为3，峰面积比1:2:1。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用CH3对CH2的影响B0可能的组合方式:23=8种中间6组为两组
20、等同的磁效应裂分为4峰面积比为1:3:3:1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用相邻原子上的质子数以n表示，则简单氢谱NMR谱线的裂分数为n+1。谱线分裂数的谱线分裂数的n+1n+1规则规则:(a+b)n展开式的各项系数n n二项式展开系数二项式展开系数峰型峰型11121 2 133 3 141 4 6 4 151 5 10 10 5 1012345单峰单峰双峰双峰三重峰三重峰四重峰四重峰五重峰五重峰六重峰六重峰经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金
21、额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3 3、耦合常数、耦合常数J J (coupling constant)谱线裂分产生的裂距，反映两个核之间的作用力强弱，单位Hz。与两核之间相隔的化学键数目关系很大：nJ：n化学键的个数。同碳上的氢，无耦合。不同种磁性核时，有耦合。相邻碳上的氢。如HA-CH2-CH2-HB,HA与HB的耦合。相隔4个化学键，耦合作用很弱。2J:3J:4J:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4、峰面积反映某种原子核的定量信息。反映某种原子核的定量信息。各峰组的面积之比各峰组的面
22、积之比反映了各官能团的反映了各官能团的氢原子数之比氢原子数之比经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5、弛豫时间与核在分子中所处的环境有关，因此可与核在分子中所处的环境有关，因此可以表征分子大小、分子与溶剂的作用、以表征分子大小、分子与溶剂的作用、分子运动的各向异性等。分子运动的各向异性等。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、影响化学位移的因素和红外光谱需要记忆一些官能团特征和红外光谱需要记忆一些官能团特征
23、吸收频率一样，核磁共振波谱图谱解析的吸收频率一样，核磁共振波谱图谱解析的关键是要首先记住不同类型的质子的化学关键是要首先记住不同类型的质子的化学位移。位移。例如：例如：CH3CH30.90.9左右左右CH2CH21.21.2左右左右PhHPhH7-87-8之间之间经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.常见官能团的氢谱A)CH30.9 ppm(饱和)在高场出峰，峰强，易于辨认0.8 1.2;2.12.6;2.2 3.2;2.0 2.7;3.2 4.0 1H(CH3)(1)烷基：02 ppm(烷烃)经营
24、者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用B)CH2 1H(CH2)1.17 2.473.40C)CH一般比CH2的值大0.3ppm经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)烯：一般1Hc最大。(3)苯环：无取代基时，47 ppm(6.5 ppm左右较普遍)1H=7.3 ppm,单峰经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用A)单取
25、代a.烃基单取代一组峰，分辨不开b.邻对位单取代邻对位质子受屏蔽作用，在高场，分辨不开间位质子在低场，三重峰经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用c.间位单取代苯环电子云密度降低，邻位质子受影响大Jab：7 10 Hz；Jac：2 3 Hz；Jad：0 1 Hz 邻位质子受去屏作用，大，粗略呈双峰；其它质子位移不大。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用B)二取代a.对位二取代最具特色，两对3J耦合四重峰，左右对
26、称HA=7.27-0.8+0.3=6.77HB=7.27+1.0-0.15=8.12o-NO2:1.0;m-NO2:0.3o-NH2:0.8;m-NH2:0.15经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用b.邻位二取代相同取代基时，谱图左右对称不同取代基时，谱图复杂c.间位二取代谱图复杂。中间质子显示粗略单峰。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4)活泼氢：值变化大。易受温度、添加重水、改变溶剂及酸度的影响醇OH3
27、.0-6.0 ppm(CCl4等惰性溶剂)羧酸COOH10-13 ppm脂肪胺NH20.5-5.5 ppm一般不产生峰的裂分，对相邻C上的H影响复杂经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用活泼氢1）惰性溶剂稀释，移向高场。甲醇OH的甚至可降至负值。2）活泼氢形成氢键，去屏作用，增加。3）活泼氢易发生质子交换，属于特定分子 的时间短，峰不裂分，可变。4）重水可以确认活泼氢=4.7 ppm经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服
28、务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1、取代基的电负性屏蔽作用电子云密度电负性化学位移与CH3连接基团的电负性对其质子化学位移的影响 化合物 (CH3)(CH3)4-Si,TMS 0.0 定义(CH3)3-Si(CD2)2CO2-Na+,TSP-d4 0 CH3I 2.2 CH3Br 2.6 CH3Cl 3.1 CH3F 4.3 CH3NO2 4.3 CH2Cl2
29、5.5 CHCl3 7.3经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用CHCH3 3XX的质子位移的质子位移经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、相连碳原子的S-P杂化 CH3-CH3 CH2=CH2 CHCH 0.9 5.8 2.9酸度顺序 (3)(2)(1)C杂化形式 SP3 SP2 SP屏蔽作用减弱屏蔽作用减弱经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者
30、购买商品的价款或接受服务的费用3、环状体系的环电流效应以苯环为例以苯环为例（环外（环外H与磁场同向）与磁场同向）经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用环外氢:顺磁效应,去屏蔽 环内侧氢:逆磁效应,屏蔽 7.3 2.3 2.0-1.0经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电子数满足4n+2的环状多烯=9.3=-3.0甲基1H,=-4.2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增
31、加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用B.烯烃的各向异性=9.7 =10.0 =8.0 =7.8 双键C上的氢：去屏蔽作用，值高于饱和C双键平面上下方：逆磁效应，屏蔽作用C.炔烃的各向异性叁键C上的氢受屏蔽作用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用NMR解析举例1)C5H10O2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿
32、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（1 1）H H数目数目 6 6：4 4：4 4：6=36=3：2 2：2 2：3 3（2 2）不饱和度）不饱和度=1=1 有一个双键有一个双键（3 3）=3.6=3.6处为单峰处为单峰O O可能的结构可能的结构CHCH3 3OCOC=0.9=0.9处三重峰为是典型的处三重峰为是典型的CHCH2 2CHCH3 3峰峰=2.2=2.2处三重峰为羰基相邻的处三重峰为羰基相邻的CHCH2 2的两个质子的两个质子另一个另一个CHCH2 2在在=1.7=1.7处产生处产生1212个峰（个峰（4 4 3 3），但仪），但仪器分辨率不够，只看到器分辨率不够，只看到
33、6 6个峰。个峰。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用可能的结构可能的结构 O O CH CH3 3O CCHO CCH2 2CHCH2 2CHCH3 3经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用简化图谱的方法简化图谱的方法去耦去耦为使谱图简化，除去相邻核间的耦合作用的方法。醋酸异丙酯的1H-NMR(100MHz)。双重照射去耦的谱图变化实例。(a)常法测定的谱图。(b)照射最右端的两个甲基质子去其耦合作用(c)去
34、次甲基质子的耦合作用用两个电磁波发生器，扫描第一个发生器，（A核的共振频率1），用2的强电磁波照射，使B核共振达到饱和。双重照射法除去B核对A核的影响。双照射方法双照射方法经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三节 核磁共振波谱仪一、NMR仪器的基本构成外加磁场探头高频电磁波发生器及接受器数据处理及记录经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的
35、损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1、NMR用磁铁强弱：磁场强度B B0，单位：T习惯用氢核的共振频率来表示。如100M的仪器，B0=2.35T。永久磁铁永久磁铁permanent magnetpermanent magnetB B0 2.1T，简单、经济耐用。重量轻(如60MHz，350kg)。电磁铁电磁铁 electromagnet electromagnetB B0 2.35T(100MHz以下)。需强大电流产生磁场(60MHz时3.5kW)，并需水冷保持温度恒定以使磁场强度稳定。较重，且耗电量大。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其
36、受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用超导磁铁超导磁铁 superconductive magnet superconductive magnet利用铌钛合金在液氦中(温度4K)的超导性质。只要不破坏超导状态，及时补充液氦，则磁场强度不变。液氮液氮液氦液氦超超导导线线圈圈经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁场强度与灵敏度、分辨率的关系磁场强度与灵敏度、分辨率的关系 磁场强度越强，低能级上核的数目越多，灵敏度越高100 MHz时，N比N多17200 MHz时，N比N多3330
37、0 MHz时，N比N多50 磁场的均一性越好，分辨率越高 磁场越强，以频率表示的化学位移越大，分辨率越高经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（1）连续波NMR仪器(CW-NMR)核磁共振条件：=B0/2 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B0CW-NMR仪器的不足：连续变化一个参数使不同基团的核依次满足共振条件任一瞬间只有一种原子核处于共振状态，其它核处于等待状态结果：样品利用率低，灵敏度低，分辨率低2 2、电磁
38、波发生器、电磁波发生器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（2）FT-NMR特点：特点：磁场强；强而短的脉冲(高频脉冲)在这一脉冲下，所有的核都发生共振。脉冲停止后，这些核都产生相应的核磁共振信号。这些信号含多种频率，总信号是多种频率信号的叠加，这些信号以时间为变量，也是随时间衰减的。因此，信号是时间的函数(时域谱)，通过FT转换变为频域谱。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用环己烯的13C谱经营者提供商品或
39、者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用脉冲FT-NMR的优点3.通过增加重复累积测量次数使样品测量信号平均化，降低噪声，可提高S/N比。故FT-NMR与连续波仪器 相比灵敏度高，样品用量少，测定时间短。1.在脉冲作用下，该同位素的所有核同时共振2.脉冲时间短(为微秒级，脉冲间隔为几秒)，在样品进行累积测量时较连续波仪器节省时间。一般1H-NMR测量累加10-20次，需时1分左右；13C-NMR测量需时数分。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款
40、或接受服务的费用3、探头圆柱形，圆柱形，在磁体中心，放样品管在磁体中心，放样品管作用：作用：发射脉冲电磁波发射脉冲电磁波检测核磁共振信号检测核磁共振信号产生固定频率的探头：产生固定频率的探头：双核探头：双核探头：1H，13C四核探头：四核探头：1H，31P，13C，15N频率连续可调探头：频率连续可调探头：如如3131P P到到1515N N经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4、样品处理技术1.粘度不高的液态：2-15%的溶液2.NMR溶剂不应含氢，可用卤化或氘代溶剂，如CDCl3,C6D6等。经营
41、者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、二维核磁共振二、二维核磁共振 （2-D NMR2-D NMR）改变不同t，施加两次脉冲电磁波，重复测定，得到两个频率变量或化学位移变量的二维谱图。在这种2D图谱中，两种自旋-自旋偶合（弛豫时间）不同的核显示不同的图谱特征。1、同核位移相关谱（COSY）2、异核位移相关谱（H，C-COSY）3、总相关谱（TOCSY）4、其他2D谱经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用同核位移相
42、关谱（COSY）经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、核磁成像三、核磁成像经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、固体核磁四、固体核磁如果按照通常的作图方法，用固态样品作图会如果按照通常的作图方法，用固态样品作图会得到很宽的谱线，得不到什么信息。产生这种现象主得到很宽的谱线，得不到什么信息。产生这种现象主要有两个原因：要有两个原因：第一是自旋核之间的偶极第一是自旋核之间的偶极-偶极相互作用；偶极相互作用；第
43、二是化学位移的各向异性。第二是化学位移的各向异性。这两个原因都和分子在磁场中的取向有关。在液体试这两个原因都和分子在磁场中的取向有关。在液体试样中，分子在不断地翻滚，因此以上两种作用都被平样中，分子在不断地翻滚，因此以上两种作用都被平均掉了。均掉了。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用作固体高分辨核磁共振谱的方法为交叉极化魔角旋作固体高分辨核磁共振谱的方法为交叉极化魔角旋转法转法CPCPMAS(Cross Polarization/Magic Angle MAS(Cross Polarization/
44、Magic Angle Spinning)Spinning)。前面所提到的偶极前面所提到的偶极-偶极相互作用及化学位移的各偶极相互作用及化学位移的各向异性，其数值的大小均包含向异性，其数值的大小均包含（3cos23cos21 1）项）项是所讨论的两核连线和静磁场是所讨论的两核连线和静磁场B B0 0之间的夹角。之间的夹角。如果我们取如果我们取cos2cos2=1=13 3（54445444），），（3cos23cos21 1）项为零，于是这样就可消除上述两项）项为零，于是这样就可消除上述两项作用。作用。54445444这个角度就叫做魔角。这个角度就叫做魔角。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用核磁共振资料下载核磁共振资料下载+核磁企业网站核磁企业网站更多核磁共振资料，请下载核磁共振小助手，百度网盘下载地址：http:/