




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
11:28:44第十一章
核磁共振波谱法11.1.1概述11.1.2原子核的自旋11.1.3核磁共振现象11.1.4饱和与弛豫第一节
核磁共振原理Nuclearmagneticresonancespectroscopy;NMRPrinciplesofnuclearmagneticresonance
11:28:4411.1.1概述(1)红外光谱可获得化合物分子中的基团信息,缺乏分子骨架结构信息。(2)核磁共振波谱也是一种光谱(能量低,无线电波),主要研究的对象是:1H;13C。提供质子、碳骨架结构信息。(3)原子核等位于强磁场中时,自旋能级裂分,无线电波照射时,产生核磁共振现象。
原子核的角动量和磁矩
11:28:44概述(4)布洛赫首先测定了水中质子的共振吸收,珀塞尔第一次测定了固态链烷烃中质子的共振吸收。两人获得了1952年的诺贝尔奖。
(5)1950年,奈特发现乙醇中的质子显示三个独立的峰,分别对应于CH3、CH2和OH基团中的质子。
利用核磁共振来获得有机物的结构信息在对天然产物结构的阐明中起着极为重要的作用。11:28:4411.1.2原子核的自旋
若存在自旋,产生核磁矩。自旋角动量:核磁子
=eh/2Mc;自旋量子数(I)不为零的核都具有磁矩。核磁矩:
原子核的角动量和磁矩
11:28:44讨论:(1)
I=0的原子核:16
O,12C,32S等,无自旋,没有磁矩,不产生共振吸收。(2)I=1或I>0的原子核:
I=1:2H,14N
I=3/2:11B,35Cl,79Br,81Br
I=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
原子核可看作核电荷均匀分布的球体,并像陀螺一样自旋,有磁矩产生,是核磁共振研究的主要对象,C,H也是有机化合物的主要组成元素。
原子核的角动量和磁矩
11:28:44B0m=1/2m=-1/2m=1m=-1m=0m=2m=1m=0m=-1m=-2I=1/2I=1I=2zzz1Prm=1/2
m=-1/2B0HE2=+mB0E=E2-E1=2mB0E1=-mB011:28:4411.1.3核磁共振现象
自旋量子数I=1/2的原子核(氢核),可当作电荷均匀分布的球体,绕自旋轴转动时,产生磁场,类似一个小磁铁。
当置于外磁场B0中时,相对于外磁场,有(2I+1)种取向:氢核(I=1/2),两种取向(两个能级):(1)与外磁场平行,能量低,磁量子数m=+1/2;(2)与外磁场相反,能量高,磁量子数m
=-1/2。11:28:44(核磁共振现象)
两种取向不完全与外磁场平行,
=54°24’和125°36’
相互作用,产生进动(拉莫进动)进动频率
0;角速度
0。
0=2
0=
B0
磁旋比;B0外磁场强度。两种进动取向不同的氢核之间的能级差:
E=
2B0(
磁矩)
原子核的角动量和磁矩
11:28:4411.1.4饱和与弛豫
在外磁场中,原子核能级产生裂分,由低能级向高能级跃迁,需要吸收能量。能级量子化。射频振荡线圈产生电磁波。对于氢核,能级差:
E=
2B0(
磁矩)产生共振需吸收的能量:E=
2B0=h
0由拉莫进动方程:
0=2
0=
B0;
共振条件:
0=
B0/(2)11:28:44共振条件(1)核有自旋(磁性核)(2)外磁场,能级裂分(3)照射频率与外磁场的比值
0/B0=
/(2)11:28:44能级分布与弛豫过程不同能级上分布的核数目可由Boltzmann定律计算:磁场强度2.3488T;25C;1H的共振频率与分配比:两能级上核数目差:1.610-5。弛豫(relaxtion)—高能态的核以非辐射的方式回到低能态。饱和(saturated)—低能态的核数目等于高能态的核数目。11:28:44讨论:
0=
B0/(2)(1)对于同一种核,磁旋比
为定值,B0变,射频频率
变。(2)不同原子核,磁旋比
不同,产生共振的条件不同,需要的磁场强度B0和射频频率
不同。(3)固定B0,改变
(扫频),不同原子核在不同频率处发生共振(图)。也可固定
,改变B0(扫场)。扫场方式应用较多。氢核(1H):1.409T共振频率60MHz2.305T共振频率100MHz磁场强度B0的单位:1高斯(Gs)=10-4T(特斯拉)11:28:44讨论:在1950年,Proctor等人研究发现:质子的共振频率与其结构(化学环境)有关。在高分辨率下,吸收峰产生化学位移和裂分。由有机化合物的核磁共振图,可获得质子所处化学环境的信息,进一步确定化合物结构。11:28
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 单位健康教育讲座课件
- 广西高中会考数学试卷
- 河北省单招六类数学试卷
- 调光玻璃项目园区审批申请报告
- 中国电网储能市场全景评估及发展趋势研究预测报告
- 中国阴极电泳漆部件行业市场全景评估及投资战略研究报告
- 监控系统节能评估报告
- 中国相变存储器市场运营态势及发展前景预测报告
- 萍乡市流动摊贩管理办法
- 健康活动安全标示课件
- 缓和医疗与护理课件
- 企业消防安全责任制模板
- 学堂在线 军事理论 章节测试答案
- 2025届黑龙江省哈尔滨四十七中学七年级英语第二学期期末统考试题含答案
- 人工智能通识课程开课方案
- 新生儿外周静脉建立与管理
- 2025-2030中国智慧政务行业发展策略及投资潜力预测报告
- 【中考真题】2025年福建中考数学真题试卷(含解析)
- 垃圾发电厂节能管理制度
- 《工程勘察设计收费标准》(2002年修订本)
- TCGMA0330012018压缩空气站能效分级指南
评论
0/150
提交评论