(三)核磁共振 (1)HNMR的基本原理 (2)HNMR的化学位移 (3)HNMR的自旋偶合与自旋裂分 (4)积分曲线与质子的数且 (5)HNMR的谱图解析 (6)1CNMR谱简介(自学)
(三) 核磁共振 (1) 1H-NMR的基本原理 (2) 1H-NMR的化学位移 (3) 1H-NMR的自旋偶合与自旋裂分 (4) 积分曲线与质子的数目 (5) 1H-NMR的谱图解析 (6) 13C-NMR谱简介(自学)
(三)核磁共振 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) NMR是由磁性核受幅射而发生跃迁所形成的吸收光谱。 研究最多、应用最广的是H核的NMR,可用PMR或H NMR表示 NMR给出的信息高P62图77: √①化学位移:各种结构的H、1C有不同的化学位移, 对结构敏感。(有点像IR中的特征吸收) √②磁性核附近的取代情况及空间排列:通过偶合常数J 和自旋一自旋裂分来判断。(IR谱中没有) 核磁共振谱中的每一个峰都有归属 √③峰面积(积分高度) a.用于结构分析:各种化学环境相同的核(H)的个数; b.用于成分分析:由特征峰定量
NMR是由磁性核受幅射而发生跃迁所形成的吸收光谱。 研究最多、应用最广的是1H核的NMR,可用PMR或1H NMR表示。 NMR给出的信息(高P162图7-7): √ ①化学位移:各种结构的1H、 13C有不同的化学位移, 对结构敏感。(有点像IR中的特征吸收) √ ②磁性核附近的取代情况及空间排列:通过偶合常数J 和自旋-自旋裂分来判断。(IR谱中没有) 核磁共振谱中的每一个峰都有归属! √③峰面积(积分高度): a. 用于结构分析:各种化学环境相同的核(1H)的个数; b. 用于成分分析:由特征峰定量。 (三) 核磁共振 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
(甲)原子核的自旋 H核带一个正电荷,它可以像电子那样 白旋而产生磁矩(就像极小的磁铁) 在外加磁场(H)中,质子自旋所产生的磁矩有两种取向: 与H同向或反向,对应于或两个自旋态。 与反向,m2—高能级 产生能级差 与H同向,m+2—低能级 m二 2
(甲) 原子核的自旋 1H核带一个正电荷,它可以像电子那样 自旋而产生磁矩(就像极小的磁铁)。 + 在外加磁场(HO)中,质子自旋所产生的磁矩有两种取向: 与HO同向或反向,对应于或两个自旋态。 1 2 m=- m=+ 1 H 2 0 N N 产生能级差 与H0同向,m=+ 低能级 1 2 与H0反向, 高能级 1 2 m=-
(乙)核磁共振的条件 根据量子化学,有: △E=yH 2 Y—磁旋比;h——普朗克常数;H——外加磁场强度 如果用一个处于射频范围的电磁波照射处于H中的H, 当电磁波的频率v恰好满足 △E=hv 时,处于低能级态的H就会吸收电磁波的能量,跃迁到 高能级态,发生核磁共振
(乙) 核磁共振的条件 根据量子化学,有: E= 2p g H h o 1 γ——磁旋比;h ——普朗克常数;H0 ——外加磁场强度。 如果用一个处于射频范围的电磁波照射处于H0中的1H, 当电磁波的频率ν射恰好满足 DE=hν ——② 时,处于低能级态的1H就会吸收电磁波的能量,跃迁到 高能级态,发生核磁共振
发生核磁共振时,必须满足下式: H 2 ③式称为核磁共振基本关系式。 可见,固定H,改变V或固定 射 改变 都可满足③式,发生核磁共振。 但为了便于操作,通常采用后一种方法
发生核磁共振时,必须满足下式: ③式称为核磁共振基本关系式。 可见,固定H0,改变ν射或固定ν射,改变H0 都可满足③式,发生核磁共振。 但为了便于操作,通常采用后一种方法。 2p g n= Ho 3
(丙)核磁共振仪 a.连续波核磁共振仪 根据,连续改变v或H,使观测核一一被激发 (高P161图75) 扫频:固定H,改变v V扫场:固定vr,改变H(操作更为方便)。 连续波仪器的缺点是工作效率低,因而有被PFT仪器取 代的趋势。 Bb.脉冲付里叶变换(PFI)核磁共振谱仪 采用射频脉冲激发在一定范围内所有的欲观测的核,通 过付里叶变换得到NMR谱图。 PFT大大提高了仪器的工作效率
(丙) 核磁共振仪 a. 连续波核磁共振仪 根据,连续改变νRF或H0,使观测核一一被激发。 扫频:固定H0,改变νRF; √扫场:固定νRF,改变H0(操作更为方便)。 连续波仪器的缺点是工作效率低,因而有被PFT仪器取 代的趋势。 B b. 脉冲付里叶变换(PFT)核磁共振谱仪 采用射频脉冲激发在一定范围内所有的欲观测的核,通 过付里叶变换得到NMR谱图。 PFT大大提高了仪器的工作效率。 (高P161图7-5)