《有機(jī)化合物譜圖解析 第1章》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《有機(jī)化合物譜圖解析 第1章（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一章第一章 核磁共振概論核磁共振概論1.1 核磁共振基本原理核磁共振基本原理1.1.1 原子核的磁矩原子核的磁矩自旋量子數(shù)自旋量子數(shù) I 1/2，具有電核四極矩（，具有電核四極矩（quadrupole）1）質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)均為偶數(shù)（質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均）質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)均為偶數(shù)（質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均為偶數(shù)），則為偶數(shù)），則 I = 0 （如（如12C、16O、32S）2）質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)（質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)其一為偶數(shù)，另）質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)（質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)其一為偶數(shù)，另一為奇數(shù)），則一為奇數(shù)），則 I = 1/2 （如（如1H、13C、15N、31P） I = 3/2 （如（如 35Cl、37Cl），），3）質(zhì)量
2、數(shù)為偶數(shù)，原子序數(shù)為奇數(shù)（質(zhì)子數(shù)、中子）質(zhì)量數(shù)為偶數(shù)，原子序數(shù)為奇數(shù)（質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均為奇數(shù)），則數(shù)均為奇數(shù)），則 I = 1 （如（如 2H、14N），），1.1.2 核自旋角動(dòng)量及磁矩的空間量子化核自旋角動(dòng)量及磁矩的空間量子化自旋量子數(shù) 的原子核具有自旋角動(dòng)量，其數(shù)值為：I 0PPI I() 1 磁矩 P：磁旋比（magnetogyric ratio）有外磁場(chǎng)時(shí)：PmmI IIPmzzz(,)1磁矩和磁場(chǎng)的相互作用能E：EB 0若設(shè)外磁場(chǎng)加在Z軸方向上，則有：EBBm Bzz 000原子核不同能級(jí)間的能量差為：原子核不同能級(jí)間的能量差為：Em B 0允許躍遷（允許躍遷（ m = 1 ):E
3、B 01.1.3 核磁共振的產(chǎn)生核磁共振的產(chǎn)生如用某一特定頻率的電磁波輻照核，如用某一特定頻率的電磁波輻照核，并滿足下述條件，則產(chǎn)生并滿足下述條件，則產(chǎn)生NMRhEBBB00022核磁共振的物理圖象核磁共振的物理圖象拉莫爾進(jìn)動(dòng)（拉莫爾進(jìn)動(dòng)（Larmor Precess）:LB0核磁矩核磁矩 自旋軸自旋軸z B0BBtBtBBtBtRxLyLLxLyL1111cossincossin 垂直于垂直于B0的線偏振交變磁場(chǎng)的線偏振交變磁場(chǎng)BRBLB1B1xy一般把最大一般把最大Z軸分量叫做原子核的磁矩（并非核軸分量叫做原子核的磁矩（并非核的總磁矩），由實(shí)驗(yàn)觀測(cè)確定。的總磁矩），由實(shí)驗(yàn)觀測(cè)確定。如如 1
4、H的磁矩的磁矩 z(max) = 2.79270 N (核核Bohr磁子磁子 N = 5.05082x10-27JT-1)zzzPIIs T(max)(max)(max).2 6751 108112242 57600BBMHz.1T下與下與1H共振頻率最接近的是共振頻率最接近的是19F共振頻率共振頻率(40.055MHz)1T磁場(chǎng)下的共振頻率：磁場(chǎng)下的共振頻率：1.2 化學(xué)位移（化學(xué)位移（Chemical Shift）1.2.1 屏蔽常數(shù)（屏蔽常數(shù)（Shielding Constant）210B ()核屏蔽核屏蔽原子的屏蔽原子的屏蔽(近程屏蔽近程屏蔽)抗磁屏蔽：以抗磁屏蔽：以s電子為主（電子為
5、主（1H）順磁屏蔽：以順磁屏蔽：以p, d電子為主（電子為主（13C, 19F等）等）分子的屏蔽分子的屏蔽(遠(yuǎn)程屏蔽遠(yuǎn)程屏蔽)分子內(nèi)分子內(nèi)的屏蔽：的屏蔽：分子間分子間的屏蔽：的屏蔽：誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、磁誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、磁各向異性效應(yīng)、氫鍵效應(yīng)、各向異性效應(yīng)、氫鍵效應(yīng)、范德華效應(yīng)、順磁效應(yīng)范德華效應(yīng)、順磁效應(yīng)溶劑效應(yīng)、介質(zhì)磁化率效溶劑效應(yīng)、介質(zhì)磁化率效應(yīng)、氫鍵效應(yīng)、順磁效應(yīng)應(yīng)、氫鍵效應(yīng)、順磁效應(yīng)1.2.2 化學(xué)位移化學(xué)位移BBBsdardsamplesdardsamplesdardsdardsamplesdardtantantantantan1010106606固定頻率，掃場(chǎng)固定頻率，掃場(chǎng)
6、固定磁場(chǎng)，掃頻固定磁場(chǎng)，掃頻 0：儀器的公稱頻率：儀器的公稱頻率 0：60MHz B0：1.4092T 1ppm= 60Hz 100MHz 2.3488T 100Hz 200MHz 4.6975T 200Hz 400MHz 9.3951T 400Hz10 8 6 4 2 010 8 6 4 2 010 8 6 4 2 0100MHz250MHz1.3 自旋自旋耦合（自旋自旋耦合（Spin-Spin Coupling）1.3.1 自旋自旋耦合裂分自旋自旋耦合裂分一級(jí)譜：一級(jí)譜：1) 譜線數(shù)目譜線數(shù)目nI+1（與（與n個(gè)等價(jià)核相耦合）個(gè)等價(jià)核相耦合） I=1/2時(shí)，時(shí)，n+1規(guī)則規(guī)則2) 相鄰兩條
7、譜線間距離都相等（）相鄰兩條譜線間距離都相等（）3) 譜線強(qiáng)度分布符合譜線強(qiáng)度分布符合(a+b)n展開(kāi)式的各項(xiàng)系數(shù)展開(kāi)式的各項(xiàng)系數(shù)1.3.2 耦合常數(shù)（耦合常數(shù)（Coupling Constant) JJ反映了核磁矩間相互作用能的大小，和兩核之間相隔反映了核磁矩間相互作用能的大小，和兩核之間相隔化學(xué)鍵的數(shù)目密切相關(guān)，與儀器的工作頻率無(wú)關(guān)。化學(xué)鍵的數(shù)目密切相關(guān)，與儀器的工作頻率無(wú)關(guān)。如：如：13C-1H: 1J; 1H-12C- 12C-1H: 3J長(zhǎng)程耦合（長(zhǎng)程耦合（ong-Range Spin-Spin Coupling）1. 4 脈沖傅里葉變換核磁共振譜儀脈沖傅里葉變換核磁共振譜儀PFT-NMR （Pulsed Fourier Transform NMR)PFT-NMR（高頻）的優(yōu)點(diǎn)：（高頻）的優(yōu)點(diǎn)：省時(shí)，省樣省時(shí)，省樣;高靈敏度，高高靈敏度，高S/N;高分辨率高分辨率;CW法所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新的測(cè)試方法（各種脈法所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新的測(cè)試方法（各種脈沖序列的應(yīng)用，與其他分析儀器聯(lián)用等）沖序列的應(yīng)用，與其他分析儀器聯(lián)用等）
有機(jī)化合物譜圖解析 第1章
