核磁共振光譜法PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1核磁共振光譜法核磁共振光譜法第1頁/共21頁 質(zhì)量數(shù)（a） 原子序數(shù)（Z）自旋量子（I）例子奇數(shù)奇或偶25,23,21,2111HI 715919613,NFC8171735511,25,23OIClBI偶數(shù)偶數(shù)01632816612,SOC偶數(shù)奇數(shù)1，2，351071412, 3, 1BINHI第2頁/共21頁(1) I=0 的原子核的原子核 16 O； 12 C； 32 S等等 ，無自無自 旋，沒有磁矩，不產(chǎn)生共振吸收旋，沒有磁矩，不產(chǎn)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 這類原子核的核電荷分布可看作一個(gè)橢圓體，電荷分布不均勻，共振吸收復(fù)雜，研究應(yīng)用較少；這類原子核的核電荷分布可看作一個(gè)橢圓體，電荷分布不均勻，共振吸收復(fù)雜，研究應(yīng)用較少；(3)1/2的原子核的原子核 1H，13C，19F，31P 原子核可看作核電荷均勻分布的球體，并象陀螺一樣自旋，有磁矩產(chǎn)生，是核磁共振研究的主要對(duì)象，原子核可看作核電荷均勻分布的球體，并象陀螺一樣自旋，有磁矩產(chǎn)生，是核磁共振研究的主要對(duì)象， 1H，13C也是有機(jī)化合物的主要組成元素。也是有機(jī)化合物的主要組成元素。本章只講本章只講 1H NMR。第3頁/共21頁自旋量子數(shù)（自旋量子數(shù)（I）不為零的核都具有磁矩不為零的

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，可以作為描述原子核特性的參數(shù)?？梢宰鳛槊枋鲈雍颂匦缘膮?shù)。第4頁/共21頁第5頁/共21頁第6頁/共21頁 Em=1/2 m= 1/2H0E據(jù)電磁理論，核在磁場中具有的能量據(jù)電磁理論，核在磁場中具有的能量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 兩種取向不完全與外磁場平兩種取向不完

4、全與外磁場平行，行， 5424 和和 125 36自旋核的角速度自旋核的角速度0 0，進(jìn)動(dòng)頻率進(jìn)動(dòng)頻率0 0與外磁場強(qiáng)度與外磁場強(qiáng)度H H0 0的關(guān)系為：的關(guān)系為：0 0220 0rHrH0 0 (r (r為各種核的旋磁比，不同核有固定的值為各種核的旋磁比，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 與與H H0 0方向一致，能級(jí)較低；方向一致，能級(jí)較低； m = -1/2 m = -1/2 與與H H0 0方向相反，能級(jí)較高。方向相反，能級(jí)較高。第7頁/共21頁射頻振蕩線圈產(chǎn)生電磁波。射頻振蕩線圈產(chǎn)生電磁波。第8頁/共21頁第

5、9頁/共21頁(1) 核有自旋核有自旋(磁性核磁性核)(2)外磁場外磁場,能級(jí)裂分能級(jí)裂分;(3)照射頻率與外磁場的比值照射頻率與外磁場的比值0 0/H/H0 0r/(2)r/(2)第10頁/共21頁共振條件：共振條件： 0 0rHrH0 0/(2)/(2)（1）對(duì)于同一種核對(duì)于同一種核 ，磁旋比，磁旋比r 為定值，為定值， H0變，射頻頻率變，射頻頻率 變。變。 氫核（氫核（1H）：）： 1.409 T 共振頻率共振頻率 60 MHz 2.305 T 共振頻率共振頻率 100 MHz（2）不同原子核，磁旋比不同原子核，磁旋比r不同，產(chǎn)生共振的條件不同，需要的不同，產(chǎn)生共振的條件不同，需要的 磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度H0和射頻頻率和射頻頻率0 0不同。不同。磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度H0的單位：的單位：1高斯（高斯（GS）=10-4 T（特拉斯）特拉斯）第11頁/共2