核磁共振光谱法PPT学习教案

1、会计学1核磁共振光谱法核磁共振光谱法第1页/共21页 质量数（a） 原子序数（Z）自旋量子（I）例子奇数奇或偶25,23,21,2111HI 715919613,NFC8171735511,25,23OIClBI偶数偶数01632816612,SOC偶数奇数1，2，351071412, 3, 1BINHI第2页/共21页(1) I=0 的原子核的原子核 16 O； 12 C； 32 S等等 ，无自无自 旋，没有磁矩，不产生共振吸收旋，没有磁矩，不产生共振吸收(2) I=1 或或 I 0的原子核的原子核 I=1 ：2H，14N I=3/2： 11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2：17

2、O，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；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)1/2的原子核的原子核 1H，13C，19F，31P 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，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， 1H，13C也是有机化合物的主要组成元素。也是有机化合物的主要组成元素。本章只讲本章只讲 1H NMR。第3页/共21页自旋量子数（自旋量子数（I）不为零的核都具有磁矩不为零的

3、核都具有磁矩核磁矩核磁矩 rP rP r r/P/Pr r：旋磁比，不同的核有不同的旋磁比，不同的核有不同的r r值，值，可以作为描述原子核特性的参数。可以作为描述原子核特性的参数。第4页/共21页第5页/共21页第6页/共21页 Em=1/2 m= 1/2H0E据电磁理论，核在磁场中具有的能量据电磁理论，核在磁场中具有的能量E E：E1= H H H H0 0 (m = +1/2) (m = +1/2)E2= + H H H H0 0 (m = -1/2) (m = -1/2) E= E2 E1 = 2H H H H0 0 H H自旋核的磁距自旋核的磁距 两种取向不完全与外磁场平两种取向不完

4、全与外磁场平行，行， 5424 和和 125 36自旋核的角速度自旋核的角速度0 0，进动频率进动频率0 0与外磁场强度与外磁场强度H H0 0的关系为：的关系为：0 0220 0rHrH0 0 (r (r为各种核的旋磁比，不同核有固定的值为各种核的旋磁比，不同核有固定的值) )例如：例如：1 1H H ：I=1/2 m = +1/2 I=1/2 m = +1/2 与与H H0 0方向一致，能级较低；方向一致，能级较低； m = -1/2 m = -1/2 与与H H0 0方向相反，能级较高。方向相反，能级较高。第7页/共21页射频振荡线圈产生电磁波。射频振荡线圈产生电磁波。第8页/共21页第

5、9页/共21页(1) 核有自旋核有自旋(磁性核磁性核)(2)外磁场外磁场,能级裂分能级裂分;(3)照射频率与外磁场的比值照射频率与外磁场的比值0 0/H/H0 0r/(2)r/(2)第10页/共21页共振条件：共振条件： 0 0rHrH0 0/(2)/(2)（1）对于同一种核对于同一种核 ，磁旋比，磁旋比r 为定值，为定值， H0变，射频频率变，射频频率 变。变。 氢核（氢核（1H）：）： 1.409 T 共振频率共振频率 60 MHz 2.305 T 共振频率共振频率 100 MHz（2）不同原子核，磁旋比不同原子核，磁旋比r不同，产生共振的条件不同，需要的不同，产生共振的条件不同，需要的 磁场强度磁场强度H0和射频频率和射频频率0 0不同。不同。磁场强度磁场强度H0的单位：的单位：1高斯（高斯（GS）=10-4 T（特拉斯）特拉斯）第11页/共2