核磁共振课件-第三部分

1、核磁共振波谱法核磁共振波谱法 -第三部分 核磁共振-简称NMR, (NMR, (Nuclear Magnetic Resonance),是一种用来研究物质的分子结构及分子结构及物理特性的光谱学方法物理特性的光谱学方法。 所谓核磁共振就是处于某个静磁场中的原子核可在磁场中产生能级分裂，用无线电波照射时，原子核发生共振跃迁，记录电磁波被吸收的位置和强度核磁共振波谱。最常用的为1H 和13C谱，其他还有19F,31P和15N。内内 容容 回回 顾顾 核磁共振的产生： 在外加磁场中，自旋的原子核具有不同的能级，如用一特定的频率的电磁波照射样品，并使原子核即可进行能级之间的跃迁，产生核磁共振吸收。 同种

2、类型的核，如果所处同种类型的核，如果所处化学环境化学环境不同，它们就不同，它们就会感受到不同的局部磁场会感受到不同的局部磁场B Blocloc，那么核所经受的有，那么核所经受的有效场效场B Beffeff为：为： 是核的磁屏蔽常数是核的磁屏蔽常数, ,与核的与核的化学环境（既原子的电子结化学环境（既原子的电子结构和分子结构）有关构和分子结构）有关, ,与外磁场无关。它是一个张量与外磁场无关。它是一个张量, ,在溶液在溶液中中, ,由于分子的快速运动平均为常数。由于分子的快速运动平均为常数。 B Blocloc的本质是由于电子的轨道运动所产生的屏蔽。的本质是由于电子的轨道运动所产生的屏蔽。Bef

3、f = Bo + Bloc = Bo( 1 )Bloc = Bo = - Bo(1 )/2BlocBo Bo Bo Bo NMRNMR标度（标度（ ，ppmppm）频率标度随外磁场的改变而改变，应用起来不方便。频率标度随外磁场的改变而改变，应用起来不方便。使用相对标度，用特殊的化合物作参考信号：使用相对标度，用特殊的化合物作参考信号： w w - w wref = 106 ppm (parts per million) w wref 不随磁场改变，用不随磁场改变，用100 100 MHz (2.35 T) MHz (2.35 T) 磁场测磁场测得得的的 与用与用600 600 MHz (14.

4、1 T)MHz (14.1 T)磁场测得的磁场测得的 相同。相同。. . TMSTMS ( (Tetramethyl silaneTetramethyl silane ) ) 是常用的参考物质，是常用的参考物质，它溶于大部分有机溶剂，惰性，易挥发，并有它溶于大部分有机溶剂，惰性，易挥发，并有1212个个等性的等性的1 1H H核和核和4 4个等性的个等性的1313C C核。核。 还有一些其它的参考物质，如用于有机溶剂还有一些其它的参考物质，如用于有机溶剂1313C C谱的谱的二氧六环二氧六环等。等。H HO O- -C CH H2 2- -C CH H3 3去屏蔽去屏蔽小的屏蔽常数小的屏蔽常数

5、 大的化学位移大的化学位移 移往低场移往低场正屏蔽正屏蔽大的屏蔽常数大的屏蔽常数 小的化学位移小的化学位移 移往高场移往高场 ppm低场低场高场高场 影响化学位移的因素： 分子内的屏蔽分子内的屏蔽其它原子或基团对目标核的磁屏蔽作其它原子或基团对目标核的磁屏蔽作用（分子结构信息）用（分子结构信息） 诱导效应由于电负性较强基团的拉电子作用诱导效应由于电负性较强基团的拉电子作用导致与之相连的原子导致与之相连的原子( (基团基团) )周围的电子密度下降，核周围的电子密度下降，核磁屏蔽减少，谱线向低场方向移动。磁屏蔽减少，谱线向低场方向移动。 ClCl的连续取代对的连续取代对CHCH4 4分子分子1 1

6、H H化学位移的影响化学位移的影响ClCl取代基的数目取代基的数目 (1H) 去屏蔽效应随相隔原子个数增加逐渐衰减去屏蔽效应随相隔原子个数增加逐渐衰减 共轭效应由于共轭多重键共轭效应由于共轭多重键 电子转移导致原子电子转移导致原子（基团）电子密度和磁屏蔽的改变（基团）电子密度和磁屏蔽的改变CCHOCH3HH3.884.03C CHHHHC CHHHOCCH35.285.906.27p -p - 共轭（推电子给共轭（推电子给 位）位） - - 共轭（从共轭（从 位拉电子）位拉电子） 考虑考虑H-YH-Y分子分子,Y,Y可以是一个原子或基团（如可以是一个原子或基团（如C-CC-C单单键键,C=C,

7、C=C双键双键,C,C三三C C叁键，叁键，C=OC=O双键等）双键等）, ,在外磁场作用在外磁场作用下下, ,围绕围绕Y Y的电子就被迫以某种方式运动的电子就被迫以某种方式运动, ,产生磁矩产生磁矩 Y Y, , 因而因而形成次级磁场。形成次级磁场。次级磁场具有方向性次级磁场具有方向性, ,故对分子故对分子各部位的磁屏蔽各不相同各部位的磁屏蔽各不相同, ,即磁各项异性效应即磁各项异性效应。 磁各项异性效应磁各项异性效应假设键是圆柱形对称的假设键是圆柱形对称的, ,则则H H核处的屏蔽常数可以表示核处的屏蔽常数可以表示为为 x x| 和和 x x 分别为平行于和垂直于化学键的磁化率。分别为平行

8、于和垂直于化学键的磁化率。 的符号取决于两个因子的符号取决于两个因子: : ( (1-1-3cos3cos2 2 ) )的符号，当的符号，当 5454 4444时，时， 0 0；( ( | | - - ) )的的 符号，它依赖于键的特性。符号，它依赖于键的特性。C C三三C C的的( ( | - - ) )的符号正好和其它各键的情况相反。因而屏的符号正好和其它各键的情况相反。因而屏蔽区和去屏蔽区也正好相反。蔽区和去屏蔽区也正好相反。 1 = ( | - ) ( 1 - 3cos2 ) 3r3 4 CCH r 从键的中心开始划分出两个锥形体从键的中心开始划分出两个锥形体, ,锥形体内部与外部屏蔽

9、效锥形体内部与外部屏蔽效果不同果不同. . + +为屏蔽区为屏蔽区, -, -为去屏蔽区为去屏蔽区. .在在54.754.7, ,屏蔽效果是零。屏蔽效果是零。-+OC-环流效应环流效应BenzeneBenzeneCH2H2CH2CH2CH2CH2CH2CCH2CH2CH2CH2H2C35.730.327.927.927.226.0HHH7.35.95.9Cyclohexa-1,3-diene18-annulene Van der Waals effect 当两个原子相互靠近时，由于范德华力的作用，电子云互相排斥，导致原子周围的电子密度降低，电子屏蔽减少，谱线向低场移动。分子间的屏蔽分子间的屏蔽

10、其它分子中的原子或基团的屏蔽其它分子中的原子或基团的屏蔽氢键效应氢键效应使电子云密度平均化，使使电子云密度平均化，使OHOH或或SHSH中质子移向低场。中质子移向低场。如分子间形成氢键，其化学位移与溶剂特性及浓度如分子间形成氢键，其化学位移与溶剂特性及浓度有关。有关。如分子内形成氢键，与溶液无关，只与分子本身有如分子内形成氢键，与溶液无关，只与分子本身有关。关。CHOOH11.3OOH15.2分子内氢键分子内氢键分子间氢键分子间氢键与诱导效应同常见结构单元化学位移范围常见结构单元化学位移范围自旋自旋偶合自旋自旋偶合 产生原因：产生原因： 相邻核自旋间相互干扰，存在能量偶相邻核自旋间相互干扰，存

11、在能量偶合，使谱线分裂。合，使谱线分裂。 偶合方式：偶合方式：1 1、直接偶合：核磁矩间直接发生偶合作用。与核间、直接偶合：核磁矩间直接发生偶合作用。与核间的空间距离和取向有关。在溶液中由于分子的快的空间距离和取向有关。在溶液中由于分子的快速运动直接偶合被平均为零。速运动直接偶合被平均为零。2 2、间接偶合：（、间接偶合：（J J偶合）核间通过核外电子云间作偶合）核间通过核外电子云间作用产生的偶合作用。用产生的偶合作用。 当自旋体系存在自旋自旋当自旋体系存在自旋自旋J J偶合时，导致偶合时，导致NMRNMR谱谱线分裂。由分裂所产生的裂距，线分裂。由分裂所产生的裂距，反映了相互偶合反映了相互偶合

12、作用的强弱作用的强弱，称为，称为偶合常数偶合常数J J 。(coupling (coupling constant)constant)单位单位HZHZ。 偶合常数的分类：按偶合核之间相隔化学键的数偶合常数的分类：按偶合核之间相隔化学键的数目分为：目分为：1 1J, J, 2 2J, J, 3 3J J。13C1H1H1Hone-bondthree-bond1J(1H-13C)13C1H1H2J(1H-1H)two-bond3J(1H-1H)自旋偶合图AXAX系统系统AXAX2 2系统系统AMXAMX系统系统A A2 2X X2 2系统系统AXAX3 3系统系统A A2 2X X3 3系统系统图

13、谱解析（1）区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带。（2）计算不饱和度。（3）确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目，对 氢原子进行分配。（4）对每个峰的、J都进行分析。（5）对推出的结构进行指认。第一节 观察核磁共振现象的两种仪器（1） 连续波谱仪 一般采用永磁铁或电磁铁，最高频率（磁场）只能做到100MHz（频率越高，仪器越灵敏，做出的图谱越简单，越易解析）。 在固定射频下进行磁场扫描（扫场法）或在固定磁场下进行频率扫描（扫频法），使不同的核依次满足共振条件而画出谱线。 第二章第二章 核磁共振仪器原理核磁共振仪器原理 一般连续波谱仪是在核进动的频率范围内用扫频或扫场的方式来观察NMR信号的。由于每一时

14、刻只能观察一条谱线，所以效率低。 由于信噪比S/N与N1/2成正比，提高10倍则需要100次的累加，时间消耗大，也难以保证信号长期稳定！ 此外，13C的化学范围远比1H宽（ 1H 化学位移在15以内，13C在250以上），显然13C扫描一次很费时，而13C丰度低，信号太弱，必须用累加方式解决此问题。为了解决上述难题，必须采用脉冲傅立叶变换仪器。 （2）脉冲傅立叶变换仪器（PFT-NMR) 脉冲傅立叶变换仪器是使所有的原子核同时共振，采用一个强射频，以脉冲方式将所有的核激发。为了提高信噪比，需多次重复照射、接收，将信号累加。 现在生产的脉冲傅里叶变换核磁共振仪大多是超导核磁共振仪，采用超导磁铁产

15、生高的磁场。超导线圈浸泡在液氦中，为了减少液氦的蒸发，液氦外面用液氮冷却。这样的仪器可以做到200900MHz。仪器性能大大提高，但消耗也大大增加。 连续波与脉冲波方式的相同之处1.都需要一个磁场（电磁铁、永磁铁、超导磁体），要求具有很好的稳定性和均匀性以提高仪器的稳定性和分辨率，因此都需要具有稳场和匀场系统。2.都需要一个能产生与磁场强度相适应的某个频率的射频振荡发射机。3.都需要一个能检测核共振信号的探头，及对信号放大、检波的接受系统。4.信号的记录装置。连续波与脉冲波方式的不同之处1. 射频场不同:连续波方式所用射频功率小于1W，磁场强度H1为10-4高斯；脉冲方式所用射频功率为几千W，

16、磁场强度H1为100高斯以上。2. 脉冲波的信号为自由衰减信号（FID），需要傅立叶变换技术。3. 脉冲波不需要调制系统。NMR的构成及作用：1磁铁：提供外磁场，要求稳定性好，均匀，不均匀性小于六千万分之一。2 射频振荡器：线圈垂直于外磁场，发射一定频率的电磁辐射信号。3 射频信号接受器（检测器）：当质子的进动频率与辐射频率相匹配时，发生能级跃迁，吸收能量，在感应线圈中产生毫伏级信号。4样品管：外径5mm的玻璃管,测量过程中旋转, 磁场作用均匀。第二节、脉冲傅立叶核磁变换波谱仪 脉冲傅立叶核磁共振波谱：采用在恒定的磁场中，用一定频率宽度的射频强脉冲辐射试样，使自旋取向发生改变并跃迁至高能态。高

17、能态核经一段时间后又重新返回低能态，通过收集这个过程产生的感应电流，即可获得时间域上的波谱图，经傅立叶转换可获得频率域的波谱图。 脉冲傅立叶核磁变换的基本原理1、对于一个化合物来说，不同官能团中的核有不同的化学位移，即在不同位置出峰，因此其谱图会占据相当的宽度，对每一不同共振频率的原子核有相应的通式。 该式说明当H1足够强时，不同共振频率的核所受到的有效磁场都是近似相等的，都近似为H1。也就是说，虽然它们的共振频率有一定的差异，但确都同时发生了共振！则如果因此： H1必须很强（连续波仪器中是毫高斯的量级，而现在是几十个高斯的量级） 在H1的作用下，旋转坐标系中转动速度为：w2v在tp（脉冲宽度

18、）的作用下，转动的角度为： 如果，控制tp使转动90，则： 因此，为了激发具有一定宽度的所有原子核，必须使用短而强的脉冲。激发激发RF RF 的装置的装置时间控制单元TCU频率合成器Sythesizer频率控制单元FCU频辐设置单元ASU功放Amplifier(HLAH，HLAX)电脑指令二、受到射频脉冲后宏观磁化强度的进动二、受到射频脉冲后宏观磁化强度的进动 在热平衡的情况下B0方向的宏观磁化强度M0在y方向的分量为0，无核磁共振信号。如果沿x方向加一个射频脉冲，在y方向来接受信号。此时，宏观磁化强度M0不再保持静止，而是绕着x轴转动，也就是核自旋受到了激发。 宏观磁化强度转动方向为ZY-Z

19、 -Y Z。 M0偏离z轴，倾倒了一个角度。若此角度为90，这个射频脉冲叫90射频脉冲，这时在y方向的分量My最大。通过脉冲的照射，磁化矢量将以脉冲的照射方向为轴在垂直于脉冲的照射方向的平面内转动。-只要脉冲打开，则磁化矢量的转动就不会停止。-磁化矢量的转动速度取决于脉冲强度。-脉冲长度（宽度）将决定磁化矢量停止的位置。MrfxyzA A 脉冲长度脉冲长度45o90o180o270o360o几种不同的脉冲长度90o 脉冲将给出最大的信号。所以也就成为准确测定此参数的原因之一。 在特定的功率强度下，通过采集一系列不同脉冲长度的谱图以确定最大值或零强度点。此点就给出90o或180o的脉冲。)/lg

20、(2001VVdBPulse length90180270360 此时，在y轴方向上的探测器将测得宏观磁化强度M在y轴上分量My的变化。如果要把My随时间t的变化表示出来，就是把M-M0过程中M的螺旋旋进图形向ZY面作投影，其坐标为MY和t。这个MY随时间t变化的图形，叫做自由感应衰减信号(flee induction decay，FID)，它代表信号随时间t的变化的函数，又叫时畴函数f(t)。 自由衰减信号并不能象COS函数一样保持同样的振辐持续下去，而是以指数的方式衰减为零。* 一个有一定宽度(tp)的射频方形脉冲的频谱中包含全部频率成分。但是各频率分量的幅度不均匀，射频频率f1最强，然后

21、在f1两边幅度逐渐衰减，它的频谱是连续的。 tp选的足够小，在f1附近获得较均匀的频谱。 tp-10s，可获得最大FID信号。三、激发（脉冲）信号过程的傅立叶转换三、激发（脉冲）信号过程的傅立叶转换tpf1f单个射频的脉冲单个射频的脉冲 为了在谱宽范围内能得到等强度的激发，必须有一个较宽的平坦区，要求脉冲宽度尽可能地小。为了达到一定的扳转角： 脉冲宽度tp越小，要求脉冲强度H越大。常规记谱用90脉冲。 单脉冲激发单脉冲激发实际上就是用一个连续频率谱去照射自旋系统，相当于在同一时刻完成一次扫描，接收到的FID信号经傅里叶变换后得频率谱。 为了提高灵敏度，需进行重复实验，累加信号。这相当于用一串重

22、复脉冲激发，每次脉冲后作一次取样。作n次累加，信噪比提高n1/2倍。相干累加的条件是信号的相位必须相同，一般采用周期脉冲序列。 周期脉冲激发周期脉冲激发是用等间隔离散频率谱激发，相邻两频率间的距离为1/。 其强度用包络线表示，主带频谱范围w=2/tP，在这个频谱范围w内，相邻射频频率差为=1/tr，在整个主带频谱范围内频率不同的射频总数n=W/ =2tr/tP。 若某一个脉冲的脉冲宽度tP为10s，脉冲间隔tr为2s，则:也就是说，这个脉冲系列内包含有4105个不同频率的射频波。足以使样品中具有不同化学位移的核同时受到激发，产生共振得到FID信号。脉冲傅里叶变换脉冲时间短，每次脉冲的间隔一般也

23、仅为几秒。许多在连续波仪器上无法做的测试可以在脉冲傅里叶变换核磁共振仪上完成。 在核磁共振实验中，由于原子核所处的电子环境不同，而具有不同的共振频率。实际上，NMR信号包含许多共振频率的复合信号。分析研究这样一个符合信号显然是很困难的 若要将FID信号转化为一般的图谱，必须经过傅里叶变换将时畴函数f(t)转化为频畴函数g(v)，得到核磁共振谱。四、接受信号过程的傅立叶转换四、接受信号过程的傅立叶转换 timefrequencyFT信号首先被送到前置放大器然后送到接收器。接收器分解此信号使之频率降低到声频范围。模拟数字转换器将此信号数字化。在得到FID信号以后，由于它是一个时间函数，并不是我们期

24、望得到的频率图谱，所以需再一次经过傅里叶变换，才能得到核磁共振图谱。MH0接受接受/发射线圈发射线圈Vt得到PFT-NMR图谱的过程简图H0MH0MRF 脉冲脉冲接收器接收器Receiver600 MHz磁体探头机柜RF 产生RF 放大信号检测数据采集控制 数据信息交流运行控制磁体控制前置放大器计算机数据储存;数据处理;总体控制。第三节 仪器组成020406080100120140PPMrf pulseB0Sample tubeinside coil FTSpectrumFID一、磁铁或磁体 磁铁或磁体产生强的静磁场，以满足产生核磁共振的要求。谱仪的磁感强度H0和谱仪工作频率是成正比的。100

25、MHz（以氢核计）的谱仪所需磁感强度为2.35T（特斯拉） 。 1特斯拉=10000高斯 100MHz以下的低频谱仪采用电磁铁或永久磁铁。由于电磁铁不可避免地会消耗大量电能，已经停止生产。200MHz以上高频谱仪采用超导磁体，它利用含铌合金在液氦温度下的超导性质。超导磁体（及其中心的探头）的结构如图所示。 由铌合金丝缠绕的超导线圈完全浸泡在液氦中间。为减低液氦的消耗，其外围是液氮层。液氦及液氮均由高真空的罐体贮存，以降低蒸发量。 只要液氦始终完全淹没线圈，含铌合金在此温度下的超导性则使电流一直维持下去。 液氦需及时补充，视不同谱仪而定，约为3至6月。每7至10天则需补加液氮。 磁体的中心为探头

26、，为使磁力线均匀，设置有两大组匀场线圈。每大组匀场线圈又由多组线圈构成。后者每组线圈产生一组特殊的磁力线，由它们的综合作用，产生均匀的磁场。 两（大）组匀场线圈为低温匀场线圈和室温匀场线圈 低温匀场线圈浸泡在液氦中，升场以后进行调节。 室温匀场线圈由分析测试人员在放置样品管后进行调节。 磁场的稳定性是通过稳定的磁体及锁场系统来实现，而小的线宽则通过能提供均匀场强的磁体及匀场来完成。若样品中各处磁场不均匀，各处的原子核共振频率不同，这将导致谱峰加宽，即分辨率下降。为使磁场均匀，除前面所讲的采用低温和室温两大组匀场线圈之外，还有使样品管旋转。锁场 锁场方法主要有两种： 1、外部锁场 在磁场中，样品

27、管附近放入水或16F的化合物作锁场试样，用水的质子或16F核的NMR信号来恒定磁场强度。 2、内部锁场 在被测样品中加入锁场化合物，用锁场化合物的信号来恒定磁场强度。锁场化合物一般用TMS。锁场实现：锁场实现：通过不间断的测量一参照信号(氘信号)并与标准频率进行比较。 如果出现偏差，则此差值被反馈到磁体并通过增加或减少辅助线圈(Z0)的电流来进行矫正。 2DLockTXLockRXLockfreq。DZ0-coil 匀场(Shimming) 在样品中，磁场强度应该是均匀且单一，以使相同的核无论处于样品的何种位置都应给出相同的共振峰。为达此目的，一系列所谓匀场线圈按绕制所提供的函数方式给出补偿以

28、消除磁场的不均匀性，从而得到窄的线形。实际应用中可分为低温匀场(cryo-shims)线圈和室温匀场线圈RT-shims)。 低温匀场线提供较大的矫正。 匀场(Shimming) 探头是核磁谱仪的核心部件，它固定于磁体或磁铁的中心，为圆柱形，探头的中心放置装载样品溶液的样品管。探头对样品发射产生核磁共振的射频波脉冲并检测核磁共振的信号。这两个功能常可由一个线圈来完成。二、探头 一般PFT-NMR仪在探头上有三个通道: 1、锁通道，为保持磁场高度稳定性； 2、发射及接收通道，作为观察NMR信号的主要部分； 3、干扰通道，可根据需要发射干扰射频，以完成各 种不同的操作。 仪器的运行及数据处理皆用计

29、算机控制。 从产生射频宽窄的角度，探头分为两类:1、产生固定频率的探头，如检测1H和13C的双核探 头，或检测1H、31P、13C和15N的四核探头。2、频率连续可调的探头。高频起于31P的共振频 率，低频限有不同的产品，如终止于15N或109Ag 的共振频率。 通常探头检测线圈在里，去耦线圈在外，以便得到较高的检测灵敏度。氢以外的磁性核，如13C，19F，31P，15N等，它们的磁旋比均比氢低得多，检测灵敏度也就低得多。 较新的谱仪探头配有产生脉冲场梯度的装置。它的功用为抑制溶剂峰和大大缩短测定二维核磁共振谱的时间（当样品有足够的量时）。三、 前置放大器(Preamp)去接收器的信号去接收器

30、的信号HPPR 前置放大器有两种用途: 1、放大检测到的NMR信号 (从微伏到毫伏) 2、分离高能RF脉冲与低能NMR信号。 前置放大器含有一接收发射开关(T/R)。其作用就是阻止高压RF脉冲进入敏感的低压的信号接收器。四、 谱仪的其他部件 除磁体（或磁铁）和探头之外，核磁共振谱仪尚包括多个部件，如射频发生器，前置放大器，接收器等等。由于是傅里叶变换分析仪器，必须有相应的计算机硬件、软件。 高频核磁谱仪一般配有工作站，以进行复杂的运算和操作。 600 MHz磁体探头机柜RF 产生RF 放大信号检测数据采集控制 数据信息交流运行控制磁体控制前置放大器计算机数据储存;数据处理;总体控制。 第四节

31、仪器操作 1 1、样品的制备、样品的制备 在测试样品时，选择合适的溶剂配制样品溶液，样品的溶液应有较低的粘度，否则会降低谱峰的分辨率。若溶液粘度过大，应减少样品的用量或升高测试样品的温度（通常是在室温下测试）。 当样品需作变温测试时，应根据低温的需要选择凝固点低的溶剂或按高温的需要选择沸点高的溶剂。 对于核磁共振氢谱的测量，应采用氘代试剂以便不产生干扰信号。氘代试剂中的氘核又可作核磁谱仪锁场之用。以用氘代试剂作锁场信号的“内锁”方式作图，所得谱图分辨率较好。特别是在微量样品需作较长时间的累加时，可以边测量边调节仪器分辨率。 对低、中极性的样品，最常采用氘代氯仿作溶剂，因其价格远低于其它氘代试剂

32、。极性大的化合物可采用氘代丙酮、重水等。 针对一些特殊的样品，可采用相应的氘代试剂:如氘代苯（用于芳香化合物、芳香高聚物）、氘代二甲基亚砜（用于某些在一般溶剂中难溶的物质）、氘代吡啶（用于难溶的酸性或芳香化合物）等。 为测定化学位移值，需加入一定的基准物质。基准物质加在样品溶液中称为内标。若出于溶解度或化学反应性等的考虑，基准物质不能加在样品溶液中，可将液态基准物质（或固态基准物质的溶液）封入毛细管再插到样品管中，称之为外标。对碳谱和氢谱，基准物质最常用四甲基硅烷。 样品对核磁共振谱图质量至关重要。 对于。对于分子量较大的样品，有时需要浓度更大的溶液。但浓度太大会因饱和或者粘度增加而降低分辨率

33、。 。 对于二维实验，为了获得较好的信噪比，样品浓度必须够浓。根据经验，25毫克样品足以完成所有实验，如果样品只有1到5毫克，只能完成均核氢的相关实验，与碳相关的实验至少需要过夜。 保持样品高度或者体积一致。这将减少换样品后的匀场时间。对于5毫米核磁管，。 核磁管必须干燥清洁，避免样品污染。谱仪的磁场强度越高，仪器灵敏度也高，对于污染物、样品制备不好和不好的样品管的灵敏度也增加。 请保持核磁管和转子干净。在实验前检查核磁管外壁是否干净。 为改善磁场的均匀性，在样品管上部套有一个涡轮转子。压缩空气从其切向吹来，涡轮转子带动样品管一起转动。测试溶液样品的核磁谱仪，其转速约为20周/秒左右，另有一套

34、管路系统，用于变温测量。 样品管旋转的副作用是可能产生旋转边带，即在信号左右对称处出现边带峰。改变旋转速度，边带峰与样品峰的距离相应变化，由此可以确认边带。 溶剂的选择 NMR测定对溶剂的要求： 1、不产生干扰试样的NMR信号； 2、较好的溶解性能； 3、与试样不发生化学反应，最常见的是四氯化碳和氘代氯仿。 一般溶剂的选择要注意以下几点： 1、要考虑到试样的溶解度，来选择相对应的溶剂，特别对低温测定，高聚物溶液等，要注意不能使溶液黏度较高。 2、高温测定时应选用低挥发性溶剂。 3、所用的溶剂不同，得到的试样NMR信号会有较大变动。 4、用重水作溶剂时，要注意试样中的活性质子有时会和重水的氘起交换反应。2 2常规氢谱