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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(chǎng)中具有的能量據(jù)電磁理論,核在磁場(chǎng)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(chǎng)平兩種取向不完
4、全與外磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度與外磁場(chǎng)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(chǎng)外磁場(chǎng),能級(jí)裂分能級(jí)裂分;(3)照射頻率與外磁場(chǎng)的比值照射頻率與外磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度H0和射頻頻率和射頻頻率0 0不同。不同。磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)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
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