有机波谱核磁共振之2005级.ppt

(icresonance,NMR)。他们二人因此获得了1952年诺贝尔物理学奖。1991年化学,:发展傅立叶变换核磁共振(PFT-NMR)波谱方法应用NMR技术:在一个分子中,化学环境不同的原子,其外层电子对核的屏蔽程度不同,核与外加磁场的共振信号不同,通过核磁共振信号揭示分子结构信息MRI技术:利用不同组织、同一组织的不同位置的水分子分布差异,通过成像技术揭示组织的结构信息概述MRS技术:MRSounding,磁共振探测,勘测地下水分布情况、地质灾害预防今天核磁共振已经成为坚定有机化合物结构以及研究化学动力学极为重要的方法,在各种领域中得到广泛的应用。优点:信息齐全、准确、可靠不破坏样品,可回收可以测定混合样品缺点:样品量较大(>1mgforHNMR,>MR;)不常用于定量分析(HPLCforquantityanalysis)仪器昂贵:仪器~200万,正常维护2万/年,氘代溶剂(15-150元/样品)概述自旋量子数为半整数或整数的原子核才有自旋运动,原子核是带正电的粒子,其自旋运动将产生核磁矩。在静磁场中,具有核磁矩的原子存在不同能级,运用某一特定频率的电磁波来照射被测样品,并使供给的能量满足于能级之间的能量差,原子核即可进行能级之间的跃迁,这就是核磁共振。原子核的自旋核自旋与电子自旋的区别与核外电子的四个量子数(n,l,m,ms)的概念区别原子核有自旋现象,自旋量子数I,见教材p126表4-1核的自旋与核磁共振概述(1)I=0的原子核16O;12C;32S等,无自旋,没有磁矩,不产生共振吸收(2)I>1/2的原子核I=1:2H,6Li,14NI=3/2:7Li,9Be,11B,23Na,35Cl,79Br,81BrI=5/2:17O,127I这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体,电荷分布不均匀,共振吸收复杂,研究应用较少;(3)I=1/2的原子核1H,13C,19F,31P,77Se,113Cd,119Sn,195Pt,199Hg等概述原子核可看作核电荷均匀分布的球体,并象陀螺一样自旋,有磁矩产生,是核磁共振研究的主要对象;C、H是有机化合物的主要组成元素。I>0的核自旋产生磁矩,=P,为磁旋比,是原子核的重要属性,核不同,不同,P为原子核总角动量,对于给定的原子核,、P和是定值虽然I>0的核都有NMR信号,但目前的通用NMR仪器一般只测定I=1/2的原子核!主要测定1H、13C、19F、31P概述能量获得回旋轨道自旋核核磁矩概述核磁共振用磁量子数m描绘核的自旋状态磁量子数m取决于自旋量子数I:m=I-1,I-2,…,-II=1/2,则m=1/2,-1/2,核有两种自旋取向在静磁场中,具有磁矩的原子核存在不同能级,能级间能量差为E,如果用特定频率()的电磁波来照射静磁场的原子核,只要电磁波的能量等于E,原子核就会从其低能级的核磁能级跃迁至高能级:概述为磁旋比,是原子核的重要属性,核不同,不同B0为外加静磁场,为在B0磁场中磁旋比为的核发生核磁共振的频率。教材p127末段(1)(1H)=4(13C)=>(1H)=(13C),如果在100MHz核磁仪上测13C谱,其频率只有25MHz,300MHz~75MHz(2)B0越大,越大,不同化学环境中核的共振频率差异越大,信号越容易分辨(分辨率越高)概述饱和与驰豫饱和:粒子从低能级跃迁到高能级和从高能级返回低能级的速度相同,没有净能量吸收,就没有吸收信号弛豫:粒子从高能级以非辐射方式返回低能级的现象,以半衰期(T)表示,T越小,驰豫效率越高T太大,弛豫效率低,信号弱;T太小,谱线展宽,谱图分辨率降低(质量差)自旋晶格弛豫(纵向弛豫,T1):核与环境(溶液T1合适)自旋-自旋弛豫(横向弛豫,T2):核与核(固体T2太小,峰展宽)铁磁性和其他顺磁性物质可降低T1,样品中不应含有(降低T1,展宽)概述