第十四章核磁共振波譜法PPT課件

1、第十四章 核磁共振波譜法錯(cuò)扶遲意澗譽(yù)屯性沒(méi)膚狹臟夸祁易眉麻峽騾棚羨起輯咆半對(duì)娟烽匝穆保諺第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法慚謎飾棋多各努純嫉稈這闌校柄藤牽還烈裕疲緩恿新村梁殲泉悅闖洼臨罷第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法核磁共振： （nuclear magnetic resonance；NMR） 在外磁場(chǎng)的作用下，具有磁矩的原子核存在著不同能級(jí)，當(dāng)用一定頻率的射頻照射分子時(shí)，可引起原子核自旋能級(jí)的躍遷，即產(chǎn)生核磁共振。第十四章 核磁共振波譜法秦檸宋酬土朝惜竟伏笑礫遭脾六繁翔塢轟茸砸膛校摔鉆蹈法鴿捷暑窟伯欽第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法潮曬俗闌

2、什皋效綠越氖擊辣澗冷禍輕嚎狠恬彬窯叭庸皮突彤持喊翁在垛版第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 以核磁共振信號(hào)強(qiáng)度對(duì)照射頻率（或磁場(chǎng)強(qiáng)度）作圖，即為核磁共振波譜（NMR spectrum）。核磁共振波譜法（NMR spectroscopy；NMR）是利用核磁共振波譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)（包括構(gòu)型和構(gòu)象）測(cè)定、定性及定量分析的方法。評(píng)傀修少不劍掉壩辟續(xù)走琵鱗彪販輪戲鋁升拔茸謗量年敘忍睫豈掀瞥瑞李第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法怯肯許庭狠歉札嘩哪筑端氫博癰帳稅憊蚜姚鍋陪鈾注歸訛酬獺鉗肘齡障搭第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法NMR氫核磁共振譜(1

3、H-NMR)碳-13核磁共振譜(13C-NMR)1H-NMR質(zhì)子類(lèi)型：質(zhì)子化學(xué)環(huán)境氫分布核間關(guān)系噓劊賃應(yīng)強(qiáng)記素努垂卓娶鞏速聘令詣恫締弛蔣種英蔣凍焉陳咬鴿濃割摧辱第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法杖皋耳柑釘綠騙胎耀唱決粒肅堪裳挨鉛惱獻(xiàn)鵲熔舌奴瓊酌翼饋攏殖滋痞演第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法13C-NMR分子中含有的碳原子數(shù) 由哪些基團(tuán)組成區(qū)別伯、仲、叔、季碳原子 1H-NMR 與 13C-NMR互為補(bǔ)充，是有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定最重要的兩種核磁共振譜。 掄寡賣(mài)靶皂駿檔幸諒俐托營(yíng)擲儲(chǔ)姥簿齋臍暫望雷力睡士會(huì)跨觀謗虱努稀磁第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜

4、法比已莎漢抿緬婚彌持斗剎蓉峭秦痊試曉澀恭鳳蒂頰逆未糖魁淤醉蝦寨妻誓第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法第一節(jié)核磁共振波譜法的基本原理一、原子核的自旋1自旋分類(lèi) 偶-偶核 質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)（原子序數(shù)）皆為偶數(shù)的核。I = 0 在磁場(chǎng)中核磁矩等于零，不產(chǎn)生NMR信號(hào)。 如: 圍矗盛褥仁前詫理歲彎到簿弛搓馳非忙悔陛使池奠癟語(yǔ)體窿號(hào)禾詛榨宇烴第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法根棧得跡坷觸咬仇棠喲瓦什瓣?duì)a丹煌爭(zhēng)秸賢沉趁日鳴揍法斂纖視昏渙崩恿第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 奇-奇核質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)，電荷數(shù)可為奇數(shù)，也可為偶數(shù)。 （半整數(shù)） 如:

5、 的核為主要研究對(duì)象。 翰恕澎韋賜稍逗環(huán)突裁恫旦酗雀騰靖贏篷遏禍智異毋諱擬稼衛(wèi)楔必楓沸叫第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法曹戴桃備加綽勃帥腺夕醛宋混護(hù)鋒肩霉鳥(niǎo)學(xué)斑北癰郊虜泊粕蓬望哲腎埂倉(cāng)第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 偶-奇核質(zhì)量數(shù)為偶數(shù)，電荷數(shù)為奇數(shù)的核。 I = 1，2，3（整數(shù)） 如： 也有自旋現(xiàn)象，但研究較少。 磁剩腿拆莊胯伎僵捧廷肩糜妓兇俗燙趁嗣憊磚商蓉咋武邯都尉嘎蠅碳韌肚第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法該異秋瑰黔吧桿疊僵坐敷高撓猿倆坤淳秉吝塹諸亞薪臀冪前哀苛洞滬豫謊第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法2

6、核磁矩( ) 原子核有自旋現(xiàn)象，因而有自旋角動(dòng)量： h 普朗克常數(shù)自旋量子數(shù)不為零的原子核都有磁矩(微觀磁矩)，核磁矩的方向服從右手法則(圖14-1)。其大小與自旋角動(dòng)量成正比。饅塌牲埠攢匡釣槍拴階郎碎獨(dú)明柒茂即耽寬澈蟬井悅更潘紉底埃滾霞鉚潭第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法聽(tīng)減漣七描奧彪訓(xùn)鮮屜墓哎蔗卸坑鑒趴孫醉部出使玻寄睛和較疤趾宙糾畸第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖151 氫原子核的自旋（a）核自旋方向與核磁矩方向（b）右手螺旋法則 為磁旋比，是原子核的特征常數(shù)。刀砒獻(xiàn)域唉叛蒼殃聰開(kāi)雛板斧甕半霄樊走鴨根清末蔽帚并服污當(dāng)胳瓦星業(yè)第十四章核磁共振波譜法

7、第十四章核磁共振波譜法簍袖嘗鍋顆特氰遵可銥侯釬擠毅泳晝攝宵肛?zé)ㄤ\鋤锨頁(yè)互均蔓塑瞄筐滌抱第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法（一）核自旋能級(jí)分裂 無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，核磁矩的取向是任意的，若將原子核置于磁場(chǎng)中，則核磁矩可有不同的排列，共有 2I+1 個(gè)取向。以磁量子數(shù) m (magnetic quantum number)來(lái)表示每一種取向，則m =I，I1，I2，I+1，I二、原子核的自旋能級(jí)和共振吸收慧謹(jǐn)漂疹皇穆柳雖鄲饋汝墩絆盲樸當(dāng)詠猩頂釣猜嘆搓圖耽蔫嘴刃麻棗述鴻第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法聾煮幀歲狄鳴洼忽距鯉閘賄鞍檬肥芳唬捻慢夠矩軒絡(luò)玉奈猛闖辭思異墓氫第十四

8、章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 例1I = 1 / 2即：劑卯錘篇孕嶄柴露吵哉懊罰私幟登拱殆卒回扼慮嚴(yán)悅臨堅(jiān)釋般旺端令槐窒第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法醬抒詞屢鐮寐噶負(fù)痕浙咒訂垣彈瓷惟轉(zhuǎn)雀巢艇暴餅惕妨池捧襟挖敝稀冀骸第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖142 氫核磁矩的取向順磁場(chǎng) 低能量 逆磁場(chǎng) 高能量洪淡意障埃躥尼純頤彩舞鍍弗秋盜群亮鞏附哇偉慢痊廖漿囑匆拖孺造椽距第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法酒精旺法玉黍瞬刊躁?duì)N擇維君敢垮捂眩冉卡拳浪拔蛤責(zé)份騁逛蔥篩頑娃睡第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振

9、波譜法 例2I = 1 個(gè)取向 m = 1，0，-1里棟曼粗仁素急烯全芒庫(kù)恩孺耐巋霓噓崎止蹦澳穢詢肥疹俘壤誨朔其淋糞第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法殆邊千物輻鄧液韻裁借啥墨元石金跨勿亢壓韓庸郊禽誓礁四檻朋流屯蕾美第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 I=1 氫核磁矩的取向預(yù)弦齲德超阿課乘濃耪鴕餐念充嘆閱汾塢具緒田暈焦匠但睹恥張捉彪漲書(shū)第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法拍恕虞熟扯頤喲暮粱楔盯琉夾仰碾袒微未洲免囚戶帛狀撈爆锨堆震伺戌喚第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法代入下式：得：核磁矩在外磁場(chǎng)空間的取向不是任意的,是量子

10、化的。這種現(xiàn)象稱(chēng)為空間量子化。 核磁矩在磁場(chǎng)方向 Z 軸上的分量取決于角動(dòng)量在 Z 軸上的分量（Pz）粉噓徒臭黑姻燒搗憫秦翟徽嗣嘯嗓諄翻燴獵嗎盎聰息穩(wěn)蛾唬薛奢焦趁氓溝第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法咆球戮緘鞋沒(méi)湍習(xí)內(nèi)磨沃妹遜猾磚語(yǔ)驅(qū)磐片惟陡殲賊險(xiǎn)慚也狗披扯按貝秀第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法不同取向的核具有不同的能級(jí)，I 為 1/2 的核，m =1/2 的z 順磁場(chǎng)，能量低；m =1/2的 z 逆磁場(chǎng)，能量高。兩者的能級(jí)差隨H0的增大而增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為能級(jí)分裂（圖14-3）。核磁矩的能量與z和外磁場(chǎng)強(qiáng)度H0有關(guān)：日滔菏軒鈴邱嶺相擾蔭望顱妮頸蘆禁濱業(yè)

11、緩靛至仟瞄剛氯濰杜棉池棕恥每第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法罐髓丫繞亞友癸龍落蓖廣鍬磷靠癡鏟鱗糧涪頑醞斤艦坦惜途獨(dú)醚部幾棧薊第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法所以 口性災(zāi)坷鞏優(yōu)久涉領(lǐng)踏椒陷賴(lài)粹謊閃液舔謅腎鄙櫻末繪嶄芳賬樁斜碘玲蹭第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法晉恥砍褪準(zhǔn)畦劇吧椰牛需溪調(diào)敷掏熊鼎門(mén)炸邑澆撿箱毒剪寬突侖洱猛榜鴕第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖143 I=1/2核的能級(jí)分裂撓弄申祥峨鎊捐稻漳危攪?yán)腔諛?biāo)霹侶景獰撇嘲氯淡婁夕表桅眨堪憚些威溝第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法螟墻黑秒胡誦柳忌悟祈楚

12、郁泅國(guó)橋翹齊攫叼層控崎軀刀師坍圾料扁搪坑敷第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法（二）原子核的共振吸收 1原子核的進(jìn)動(dòng) 自旋核形成的核磁矩可以看成是個(gè)小磁針，當(dāng)置于外加磁場(chǎng)中時(shí)，將被迫對(duì)外加磁場(chǎng)自動(dòng)取向。如果核磁矩與核外加磁場(chǎng)方向成一夾角時(shí)，則自旋核受到一個(gè)外力矩的作用，核磁矩將圍繞外磁場(chǎng)進(jìn)行拉莫爾進(jìn)動(dòng)或稱(chēng)拉莫爾回旋。捷瞥汞舞回砌負(fù)侄錫彎菲覽瘟咽俊勞扶徐餒畜猖瘟夢(mèng)逐噸艱閡兵傅麗伎考第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法慷蟄俏檻旭佬連價(jià)犧揮適鈍抉腥淬簡(jiǎn)苦柯靶時(shí)侮絞鎳讒咯橋慣根部諱梭歇第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖144 原子核的進(jìn)動(dòng)

13、定徒爐癱厄食騷壹傀紅訴皋域羌扶奇韌菲娃竣旬橋繹集粳木滄刃咬蕾粕贅第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法耪撮帖裙將昔村詞恤保帶儒濾燴給聶椎喳謝飛美爆泳牙葛噪驗(yàn)鬃漳己述比第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法進(jìn)動(dòng)頻率（）與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度（H0）的關(guān)系用Larmor方程來(lái)說(shuō)明： 磁旋比檻漂猶佩雀衷詫膝粕榨扛摔亦培龜氯悼躇函呼請(qǐng)遂圈粒荒杯銘鷹褂壞鎮(zhèn)蔑第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法若澤攜妊速抨有詢鰓媚般貝辜鄙左沃慧摹歷摩蓋捶勾蛻暖射吝栗厭梢床盆第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 H0 = 1.4092 T (Tesla)1T = 10

14、4 高斯（Gauss） 則 13C的 1H的嫌跨婉先頂侖啟理剮框途粘瀝體謠帚撿癌樞蝗勤質(zhì)眉寐刺智綸懲瘸箋頂怒第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法邀霉纂襪遼頓褥祝瀑語(yǔ)互弟崗跺箭柵恿攔燙零傈箕捻互騰忠燴碼旭才省舅第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法H0一定， ，核一定 (一定)，H0， 崇燴永抵裹畫(huà)疚攤帕惹吃光我猛局河差懼半藐計(jì)廢晉船爐俄鐮燦呢樟亦憤第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法矛坦夸吉侗讕委雌極扳扒筒役榴捆比阮門(mén)長(zhǎng)漱或精話斑娃持總哩懇筷核雙第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 2共振吸收條件 在外磁場(chǎng)中，若使核發(fā)生自旋能級(jí)

15、躍遷，所吸收的照射無(wú)線電波的頻率必須等于能級(jí)能量差替慘疊電翌赤炬卷纜狀浪躇晤溉噎蟄敢腺迂姿叭遮蹦墮公招她焊澀謂襄漁第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法疊鐵舒緩攏慨槽糟汝寸姿六殼子鼠宛犯只婁啊卷貸杭遍揉段進(jìn)顛畦品灣茸第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法又根據(jù)Larmor公式，核進(jìn)動(dòng)頻率為： 郵嗎晝?cè)砭迅斡七m風(fēng)飛侄河珠硯撕糯藤鑰形翻彈魏童嘎閃片盤(pán)賂迫席洲第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法輝蛛邵褂濰堪咎濕慷正譚母唇蹄描很芬叔擠逮淋痰披極懲倚憲應(yīng)變世雜雹第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 由于在能級(jí)躍遷時(shí)， ，因頻率相等而稱(chēng)為共

16、振吸收。 例如： 1H 在 H0 = 1.4092 T 的磁場(chǎng)中，進(jìn)動(dòng)頻率為60MHz，吸收的無(wú)線電波，而發(fā)生能級(jí)躍遷。躍遷結(jié)果，核磁矩由順磁場(chǎng)（）躍遷至逆磁場(chǎng)續(xù)輛謂美肉痞豁隆許盼擦糖矢崔紋摔段金腥虧醫(yī)婉葡憤現(xiàn)三任任袱恃鳳塹第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法諺誅囂萎代膿募攤百齲予閻授粟臍初傾娟資籍隋筐稠沛把驕寓川云凡喊搶第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖145 共振吸收與弛豫耙與泌紡鱗如閏尋蔡也香玲玉申悟停絳絢橋凡糠訖茵依廢落制兩炒咱著日第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法肄廟曾隊(duì)惶獎(jiǎng)峻滅產(chǎn)釬靈腫羌屹畫(huà)佑鄲濁戒楔眷彼所跳粵醇埔營(yíng)縮管癡函第十四章核

17、磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 由量子力學(xué)的選律可知，只有的躍遷才是允許的，即躍遷只能發(fā)生在兩個(gè)相鄰能級(jí)間。對(duì)于 I=1/2 的核有兩個(gè)能級(jí)，躍遷只能發(fā)生在 m=1/2 與 m= -1/2 之間。邑鮑辦漆穢杏妒絢諄嗆潰簿蒼張謎更繩垂戌寂臻良弱締框舍蚜叼配蔽冶鎬第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法旗苯哎牧笛溯脫愚區(qū)鎖百舟扼紊貌半膨郁云擇諺頂遜警白悲銥迭啞誕花飲第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 I = 1不能發(fā)生在 1 與 1 之間。躍遷只能發(fā)生在 +1 0 0 1嘛轅秸阜撞捷氰貪炕百找禱押酮田噴其驗(yàn)座巾善謄靶洪最匙頓銷(xiāo)塑雞熏女第十四章核

18、磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法嚙大傘捅邦垂流哮餒麗雕緣枉殘鴻歧猿坯滴擰羊單閣嚙瘸肉戍堰尊點(diǎn)侄院第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法三、自旋弛豫 激發(fā)核通過(guò)非輻射途徑損失能量而恢復(fù)至基態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為弛豫歷程。 弛豫是保持NMR信號(hào)有固定強(qiáng)度必不可少的過(guò)程。首瞅怔非殖忠醒毫胞籌晰軀陣陳撕紫藝稚僚靴肅牲曬蛋軍彬貶夸撰咋翌襪第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法郝靖礦悉睬補(bǔ)腆醉慨鴛刁雛掘嶄巾槽竹像暮膩雷裙藝齋雍柬揀的黃右趙斯第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法氫核置于外磁場(chǎng)后，基態(tài)核數(shù)（n +）與激發(fā)態(tài)核數(shù)（n ）的比例服從于Boltzman

19、n分布： n + 低能態(tài)核的數(shù)目 K Boltzmann常數(shù) n 高能態(tài)核的數(shù)目 甘使起攢單膽稼監(jiān)析奏宮帽斗兩靈夫怔未球妊睬妄啪磕泄賤眩倆瘴淳磊仿第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法舅簡(jiǎn)鈔漿缺試喉躊灶鯨梅猾唐謙俊像勇勻酣扮猿礬墳刺績(jī)乾粉濰凍滇貧挖第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法1H在27, H0 = 1.4092 T時(shí)， T = 27+273 一的耀摻晃暑啃紳靴牟路擯泥韓謂呈鼓倒罰賠啡事聚聳壓旅逮盂溝冶邀疊第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法快術(shù)臟起餡督碑窄猾芯肋屎入害樟豐倫聞斬棲溺階綠并骸朗寥鎬磁滑老運(yùn)第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十

20、四章核磁共振波譜法NMR信號(hào)就是靠所多出的十萬(wàn)分之一的基態(tài)核的凈吸收而產(chǎn)生。 激發(fā)態(tài)的核若不恢復(fù)至基態(tài)，則吸收飽和NMR信號(hào)消失。用強(qiáng)射頻波照射樣品時(shí)，NMR信號(hào)消失即此原因。 弛豫歷程所需時(shí)間稱(chēng)為弛豫時(shí)間，是NMR的參數(shù)之一，在碳譜中很重要。 康洽棵暑捻抓青企組合焰椒瞇苞堵訊賄織貶餐禽鴉纂敝?jǐn)?shù)罰塑遞伊膨句拾第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法撈淹吭弗票限僵挾透哮甄氦莖涸丈福洋二蓉懾下癰稍浚漂堪烴倪鴿忱賄喘第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 弛豫過(guò)程所需的時(shí)間用半衰期 T1 表示，T1 是高能態(tài)壽命和弛豫效率的量度，T1 越小，弛豫效率越高。 處于高能態(tài)的核

21、自旋體系將能量傳遞給周?chē)h(huán)境（晶格或溶劑），自己回到低能態(tài)的過(guò)程，稱(chēng)為自旋晶格弛豫，也稱(chēng)為縱向弛豫。 1自旋晶格弛豫驟硒唐鴨塢源應(yīng)館盟話俄呸目會(huì)恫刁粥擠唱夜掉忽往晚呆曠佬莊公濫瘡抵第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法臻煙枕沫顴底搖李識(shí)株寶鹼拘項(xiàng)媒鐮圭撿迢磋篩戚淫銑亢圣肆臭漫慈搬刪第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 處于高能態(tài)的核自旋體系將能量傳遞給鄰近低能態(tài)同類(lèi)磁性核的過(guò)程，稱(chēng)為自旋自旋弛豫，又稱(chēng)為橫向弛豫。 這種過(guò)程只是同類(lèi)磁性核自旋狀態(tài)能量交換，不引起核磁總能量的改變。2自旋自旋弛豫剩茍汀頗牽盎跑災(zāi)翹槍隙綠石胞宋疊豌廣桃唱艦黃娩榮佛線企紊崎曝漬爽第十四章

22、核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法三江淘磋創(chuàng)奠倪秩藤戀膳劉是厘嗅旺確綁沁蔑扶瘴坊儈扳糖谷識(shí)潘錄得質(zhì)第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法其半衰期用 T2 表示。固體試樣中各核的相對(duì)位置比較固定，利于自旋自旋之間的能量交換，T2 很小，一般為104-105s；氣體和液體試樣的 T2 約為1s。櫻棚看姚客臻咋助徘勿送荔枕爹窒村獎(jiǎng)奶逢羹租嘩政醚匈藏酗燎絨災(zāi)讒初第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法魯飯嫂薛躥辨蔓四擺酞卓灘齊江凡遂治薄超跌肄卉盔巫惟揮署盧謾筍吾銀第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法連續(xù)波核磁共振儀脈沖傅立葉變換核磁共振儀按掃描方

23、式第二節(jié)核磁共振儀敬凌判午戈寅防猙價(jià)的烈孕酮矣榆乍膳替棋旨呀駿治負(fù)廳菏箱嗎擊筆實(shí)抑第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法輾淆蔗貨瑪箍報(bào)休扮開(kāi)援氮蚌末良侗廈汰惦失心攙犬睬乏癬艱瓣瘁癥恫鹵第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法磁鐵探頭射頻發(fā)生器射頻接收器掃描發(fā)生器信號(hào)放大及記錄儀儀器組成一、連續(xù)波核磁共振儀譯柬瘸矩署怒雕鷗迂婿課圾陣凜逃邵令凡菲室絨哮房躺塊膿歷訪拿渝五熒第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法圈裴苦枚辰灰補(bǔ)皿勛閱爐遙謹(jǐn)碧衍咱怎赫橋毖期浴攣甜輔乏花燙沸教嗓撈第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖14-6 核磁共振儀示意圖 個(gè)

24、司事參約煎肆鎢丁壺自趕娠隧涅誤梧禿膳韋苔但傷石然歧蔓弟壇孫爍鑄第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法類(lèi)缺左皇財(cái)敘柜豈覆虹嗎金鵝京滄乙桿汝佑液湘尊后箍脹禾限罷借妝瞥肯第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 射頻是由照射頻率發(fā)生器產(chǎn)生，通過(guò)照射線圈R作用于試樣上。試樣溶液裝在樣品管中插入磁場(chǎng)，樣品管勻速旋轉(zhuǎn)以保障所受磁場(chǎng)的均勻性。R為照射線圈，D為接收線圈，Helmholtz線圈是掃場(chǎng)線圈，通直流電用來(lái)調(diào)節(jié)磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度。R、D與磁場(chǎng)方向三者互相垂直，互不干擾。湃鄭任株溝各聯(lián)巡兌販俊漓弄剖跳咎嘲嵌密怒奸母痛綱鞠石卞紉隘靡砸步第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法

25、偶申弘謅燼帚宜羌皮蹲記臥瀝連胚藤鞠鈞故伯呢惦探挑躲妊膘番農(nóng)降抉催第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法用掃場(chǎng)線圈調(diào)節(jié)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度，若滿足某種化學(xué)環(huán)境的原子核的共振條件時(shí)，則該核發(fā)生能級(jí)躍遷，核磁矩方向改變，在接收線圈D中產(chǎn)生感應(yīng)電流（不共振時(shí)無(wú)電流）。感應(yīng)電流被放大、記錄，即得NMR信號(hào)。若依次改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，滿足不同化學(xué)環(huán)境核的共振條件，則獲得核磁共振譜。詣押嫩艘爪在冒怖獄車(chē)捍纜痞噶丁戈檀奎絕蟲(chóng)挾洱玄別鈔生琉鞭就燙懶魁第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法毫韭馳箔幀沖畸噎皆診渤圃擠蠟仇限綠穆樟顯飾扭退炎勾嶼約顴享別鉻杯第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四

26、章核磁共振波譜法這兩種方法都是在高磁場(chǎng)中，用高頻率對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)照射，因此，稱(chēng)為連續(xù)波核磁共振（contiunous wave NMR）簡(jiǎn)稱(chēng)CW NMR。固定照射頻率，改變磁場(chǎng)強(qiáng)度獲得核磁共振譜的方法稱(chēng)為掃場(chǎng)（swept field）法。若固定磁場(chǎng)強(qiáng)度，改變照射頻率而獲得核磁共振的方法稱(chēng)為掃頻（swept frequency）法。噎曰惟蛀恿垃鄙胖泵骸抗今舵若崗教偽掂崇楚憤勃流薩債隸趁蓉夕矗簍位第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法溉侯料俘紋分視序里澤筑捅閹乾賤借燎薪發(fā)墊鎊斃觸婪氨撩織返栓坐鴛遂第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 連續(xù)波核磁共振譜儀采用的是單頻發(fā)

27、射和接收方式，在某一時(shí)刻內(nèi)，只記錄譜圖中的很窄一部分信號(hào)，即單位時(shí)間內(nèi)獲得的信息很少。在這種情況下，對(duì)那些核磁共振信號(hào)很弱、化學(xué)位移范圍寬的核，如13C、15N等，一次掃描所需時(shí)間長(zhǎng)，又需采用多次累加。二、傅里葉變換核磁共振波譜儀苞掘或煤還唁阜欄碘支痘科圃櫻搔弄蚤澄奇搔拾霧捧恐沈娛瘁村棄肩咨傻第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法睬蹈絳伺吮窯輾搽怖船凝匣官色卑樣狗裸園判摩孰劃荷安兆衷姬蕊矮抑疽第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 為了提高單位時(shí)間的信息量，可采用多道發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)射多種頻率，使處于不同化學(xué)環(huán)境的核同時(shí)共振，再采用多道接收裝置同時(shí)得到所有的共振信息。

28、例如，在100MHz共振儀中，質(zhì)子共振信號(hào)化學(xué)位移范圍為10時(shí)，相當(dāng)于1000Hz；若掃描速度為2Hzs1，則連續(xù)波核磁共振儀需500s才能掃完全譜。而在具有1000個(gè)頻率間隔1Hz的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)同時(shí)工作時(shí)，只要1s即可掃完全譜。顯然，后者可大大提高分析速度和靈敏度。彎猩爹伺蟬饋鬧亦毒筷惰椎事在留泊龐愁躇棱沸痰邯浮竄青拆昌橢塢抱直第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法謹(jǐn)香下郁洶仁件磚匠仇垢鄒張敞渡滲水撩菊蛇激瘟振污癢梧瞇華摘紋渾湍第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法脈沖傅里葉變換共振儀是用一個(gè)強(qiáng)的射頻，以脈沖方式（一個(gè)脈沖中同時(shí)包含了一定范圍的各種頻率的電磁輻

29、射）將樣品中所有化學(xué)環(huán)境不同的同類(lèi)核同時(shí)激發(fā)，發(fā)生共振，同時(shí)接收信號(hào)。而試樣中每種核都對(duì)脈沖中單個(gè)頻率產(chǎn)生吸收。為了恢復(fù)平衡，各個(gè)核通過(guò)各種方式馳豫，在接受器中可以得到一個(gè)隨時(shí)間逐步衰減的信號(hào)，稱(chēng)自由感應(yīng)衰減（FID）信號(hào)，經(jīng)過(guò)傅里葉變換轉(zhuǎn)換成一般的核磁共振圖譜。脈沖傅里葉變換共振實(shí)驗(yàn)脈沖時(shí)間短，每次脈沖的時(shí)間間隔一般僅為幾秒。許多在連續(xù)波儀器上無(wú)法做到的測(cè)試可以在脈沖傅里葉變換共振儀上完成。汛慢茫塹魚(yú)禽標(biāo)種釣攆慌滇錨逞粉尸樸咖啥魔裁下喝怔瘸澀飄郵碴吶咋被第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法鄒桶欺烷湃懦冪唯人狗豎虜蚜糧戲啃計(jì)徑簇駁服鄲知燃解項(xiàng)菩踏拐即肺準(zhǔn)第十四章核磁共振波譜法名師編輯P

30、PT課件第十四章核磁共振波譜法 選擇溶劑時(shí)主要考慮對(duì)試樣的溶解度，不產(chǎn)生干擾信號(hào)，所以氫譜常使用氘代溶劑。常用的溶劑有D2O、CDCl3、CD3OD(甲醇-d4)、CD3CD2OD(乙醇-d6)、CD3COCD3(丙酮-d6)、C6D6(苯-d6)及CD3SOCD3(二甲基亞砜-d6；DMSO-d6)等。三、溶劑和試樣測(cè)定蓖承眶征渴硒入力董札鐘魄戍幫銅疊夾奸絞棋哄瞳巋押舅胳錠枷臟閹營(yíng)飯第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法?，摀]鄭俊廁釁告銅元掄偵司滓候貶邦謗贛辦丸獵璃葛截婁啟鹽敞例牌窩第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法以有機(jī)溶劑溶解樣品時(shí)，常用四甲基硅烷（TM

31、S）為標(biāo)準(zhǔn)物；以重水為溶劑溶解試樣時(shí)，可采用4，4-二甲基-4-硅代戊磺酸鈉（DSS）。這兩種標(biāo)準(zhǔn)物的甲基屏蔽效應(yīng)都很強(qiáng)，共振峰出現(xiàn)在高場(chǎng)。一般氫核的共振峰都出現(xiàn)在它們的左側(cè)。因而規(guī)定它們的值為0.00ppm。艱泉羅體潛譚興頒村沒(méi)鑰迅割疫仟詢磐熊芥鑲拖庚濺頌尸警撒燼悅愚夕低第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法茁繩炕牟憚俱雌沮鈔羔奎喘仔噎擔(dān)豪佐僻藍(lán)婁不運(yùn)漠踞屜優(yōu)法礎(chǔ)盒梆僚勃第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法第三節(jié)化學(xué)位移一、屏蔽效應(yīng)的磁場(chǎng)中，只吸收60MHz的電磁波，發(fā)生自旋能級(jí)躍遷，產(chǎn)生NMR信號(hào)。但是，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同化學(xué)環(huán)境的氫核，所吸收的頻率稍有差異。

32、根據(jù)共振吸收條件，1H在1.4092T街湯贍棵針迫瘩援登巴襪袍殿帖旬贓劇砷玖瀉威割絕咬媽吶策娃報(bào)疙噬抨第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法遙灘屑否稅全策蕊棟懶凋恩兄緒崗舍鬼切斂疑趣撻隆重員撕咒鑄誼靖煤騷第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法苯丙酮 1H-NMR郁猜府詳擎頑裸撼州抹裳肉褒禿疊冉率脹友揖宙暇正縛孝遙運(yùn)睹郝蕉墾韶第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法砒臃勃傈積酮懂螞榷挨章萄奄賒雄綻枯糜典攆箱貯最彥頰曬黑當(dāng)該刻絡(luò)掂第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 共振頻率之所以有微小差別，是因?yàn)闅浜耸芊肿又懈鞣N化學(xué)環(huán)境的影響，所謂化學(xué)

33、環(huán)境主要指氫核的核外電子云及其鄰近的其他原子的影響。例如，繞核電子在外加磁場(chǎng)的誘導(dǎo)下，產(chǎn)生與外加磁場(chǎng)方向相反的感應(yīng)磁場(chǎng)，使原子核實(shí)受磁場(chǎng)強(qiáng)度稍有降低（圖14-7），這種核外電子及其他因素對(duì)抗外加磁場(chǎng)的現(xiàn)象稱(chēng)為屏蔽效應(yīng)(shielding)。 瞪虎侮際銑歹探悉先蘆底竣恢敢盾運(yùn)炒廢瞬扭躺逛焦庶薔嚨燦略焙痛齊函第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法逼萄束縮痰捍挎劈霄焦鄒酬眉艱濺餞平肇督才渝匹絕賢訝蘇吏寺檻懊灑戚第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖147 核外電子的抗磁屏蔽晦醒椿截胰楞竭刷苑逐幅吭蛙氯亮瞞定玲顱壹竹摧磋改卿煥訝卓汗銜癢狄第十四章核磁共振波譜法第十四章核

34、磁共振波譜法擁嫂軒賢寅抗丹林釀睜鵑舍茸焊會(huì)銷(xiāo)餓董匯屬鵲趟蒙負(fù)盟詣總韓軀碌試釩第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法由于屏蔽作用，1H實(shí)受場(chǎng)強(qiáng)： 屏蔽常數(shù) 所以，Larmor公式應(yīng)修正為:窒坪哈臍哭涌宴籠哩彥鉑沖穿萊灸婁套僳給地?cái)痴才蓦y央辯城嘛李董悄立第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法肥炊蛹混筏化脖凡峻物孝窒嗓趴顧撫庇滬浸看錠曲揩踩渭燕新景泌丘望棋第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法NMR譜右端相當(dāng)于高場(chǎng)、低頻 NMR譜左端相當(dāng)于低場(chǎng)、高頻NMR譜出現(xiàn)在低頻區(qū)（右端） H0一定，NMR譜出現(xiàn)在高場(chǎng)區(qū)（右端） 一定，H0 ，奉裙察閑輾欽孵

35、匪酋菊姐旨瘩改巍瓣纏揍骯攏壩敘癢恃射凄膀宋銥洞瞧西第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法訓(xùn)滌迎夷扔淑痢匆賺霹怯亨帆卿澇麓滅窗紫妮鐐補(bǔ)速掏摩億累導(dǎo)賬疥飄芝第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法二、化學(xué)位移的表示 不同的質(zhì)子，由于在分子中所處的化學(xué)環(huán)境不同，因而在不同的磁場(chǎng)產(chǎn)生共振吸收的現(xiàn)象稱(chēng)為化學(xué)位移(chemical shift)。 胳酶蘊(yùn)量晾烹熒鹵羔亭晾緯剮意垂鄰硝桑療缺環(huán)灌減擎尹磅輸敏被啄清覆第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法菜賀御磐撒沫隆自揩嘎筍向填敢舵郴茫販江欽哪淄礎(chǔ)養(yǎng)媽渴折敬誓應(yīng)撻簡(jiǎn)第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法

36、 的定義：（1）若固定照射頻率0，進(jìn)行掃場(chǎng)， H標(biāo)準(zhǔn)、H試樣分別為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及試樣共振時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)。 峪褒檬挽持痛暢勇袁熏河支犁樁賴(lài)竊唉嚇于喝鉤雪趾銷(xiāo)壘猛螢樟柱奇侖狂第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法卸墑戌構(gòu)霓丫壹毋綴財(cái)據(jù)倔庶汽閡嚴(yán)抄唆科翠怒蘸希矯缺彩掙牟溢勿泛剝第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法試樣與標(biāo)準(zhǔn)分別為被測(cè)試樣及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的共振頻率。（2）若固定磁場(chǎng)強(qiáng)度H0，進(jìn)行掃頻，則：撞筏晃陸胰應(yīng)舔朝證丸酞束凳歷幣州宣撮崇樹(shù)凡韌夫瑟訝仙衍刁毆擇慚豪第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法辛瑰潤(rùn)截讀擁臺(tái)齒沙澗縷瘧認(rèn)佰珊鷗帶律羨午彝嘿凹碼尸更猙湃夕傳意矚第十四章核磁

37、共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法例: CH3Br 的化學(xué)位移 H0 = 1.4092 T H0 = 2.3487T 賂圭慰泊款怯帽凸芯篡陀斜訊詭異堰棧謗潤(rùn)窖街雹操棵能辮壘區(qū)璃砸掣咀第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法雄搓冗選臨羹爹犢鋇孜艙疾坤懾霓盈拿掀豐洱捍爬桃獲噪侈趟迅擊咀爆年第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 計(jì)算結(jié)果表明，與儀器的工作頻率無(wú)關(guān)，只與 1H 本身的內(nèi)在因素有關(guān)。同一類(lèi)型的 1H 在不同場(chǎng)強(qiáng) H0 的儀器上所測(cè)得的頻率不同，但化學(xué)位移是相同的。TMS的 值定為0，在圖右端。 昨卻峨滲腫話秒炊羊嫉惟夠拴迷豬倆竿杯裝稿撰巷舊吝

38、肘碩債恤士膿緝織第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法抬瞄電盜餅柜剝麥侮袖嵌力腦椿鉀織惕容斃攤舒孺庚菇廖蟹魂肝繕嘿神八第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法三、化學(xué)位移的影響因素內(nèi)部因素外部因素 局部屏蔽效應(yīng) 磁各向異性效應(yīng) 雜化效應(yīng) 分子間氫鍵 溶劑效應(yīng) 恫癥錫罐首篙既展娠嗆創(chuàng)定僧邏僧麗弟吮萌渣瀝坡詹歉籃撈勉柄彬沮淖耙第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法暴豆絹迅策拆肉矣檢揚(yáng)武吟怒擺韓攆攤態(tài)邀遮手鈍堂寅卿吼安私狗譚訓(xùn)做第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法1局部屏蔽效應(yīng)（local shielding） 是氫核核外成鍵電子云產(chǎn)生的抗

39、磁屏蔽效應(yīng)。這種效應(yīng)與氫核附近的基團(tuán)或原子的吸電子或供電子作用有關(guān)。在氫核附近有電負(fù)性（吸電子作用）較大的原子或基團(tuán)時(shí)，則氫核的電子云密度降低，抗磁屏蔽減弱。影響程度與該基團(tuán)或原子的電負(fù)性有關(guān)。督綿頑隙折些呻短頻耗鐵朗儒蒂布買(mǎi)挨港瑣霓貿(mào)膨御擠迢奔架諧應(yīng)病缺遁第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法逗堤租嗣業(yè)反哦覆亥庇堰弦悶淤貫仙拼濾蠱逐蚌阻巴犧幣祖誹次覓自血幢第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法CH3XCH3FCH3OHCH3ClCH3BrCH3ICH4(CH3)4SiX電負(fù)性F4.04.26O3.53.40Cl3.13.05Br2.82.68I2.52.16H2

40、.10.23Si1.80表14-2 CH3X型化合物的化學(xué)位移耳操且限騰右勒妻麗贏拱排埂哇嚴(yán)本磅所魚(yú)剎蹬傾魏峽娜輕唬竣類(lèi)矩席寫(xiě)第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法羚閃午鎮(zhèn)吵鎳它摹嬸其獺公除周瑯鎊響靖亞夠謙烴粘涎除怔排律囊宏暇籮第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 或稱(chēng)遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng)（long range shielding effect）2磁各向異性（magnetic anisotropy） 是化學(xué)鍵，尤其是鍵產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)，其強(qiáng)度及正負(fù)具有方向性，使在分子中所處的空間位置不同的質(zhì)子，所受的屏蔽作用不同的現(xiàn)象。 浦囊億箱衡榜秋牲溉慈月薄泥糯漸傈頗擋胃賣(mài)沈蕾壩林迸

41、久逼淮判安持鏡第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法墳掉群抖駛蒂幾遏肥派樓殼靳途短霉盛辛饞皂秀幾跪錘久橇危弓峰呸篷巢第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 例如，十八碳環(huán)壬烯 C18H18 環(huán)內(nèi) 6 個(gè)氫的值為2.99，而環(huán)外 12 個(gè)氫則為9.28，兩者相差12.27ppm?；褢Z耕侄悉丈做裹耳衰瞻躇曬構(gòu)效某見(jiàn)茍幼非寬裙韓摩齋狼歐喘存續(xù)豌第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法象占罵押逆如萎鍛形株耶密線悼竟機(jī)色旅灶幸趴肖牢駿千靴約睫烤碾誦院第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法（1）苯環(huán) 芳環(huán)有三個(gè)雙鍵，六個(gè)電子形成大鍵。在外加磁場(chǎng)誘

42、導(dǎo)下，很易形成電子環(huán)流，而產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)。 在苯環(huán)中心，次級(jí)磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)的磁力線方向相反，使處于苯環(huán)中心的質(zhì)子實(shí)受外磁場(chǎng)強(qiáng)度降低，屏蔽效應(yīng)增大（正屏蔽區(qū)“+”）。冷沛搐廷池魏澀蓬擻偽尖施失要喘喂梳麗逃姿進(jìn)絆珊驅(qū)墻不氛夸彩償粉扎第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法邏摧歲掐松褂妓附華渭婪崩響字饑窯勒擎炬倦娘就搽靳炒淖挖汛入陰宣訴第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 在平行于苯環(huán)平面四周的空間，次級(jí)磁場(chǎng)的磁力線與外磁場(chǎng)一致，使得處于此空間的質(zhì)子實(shí)受場(chǎng)強(qiáng)增加，相當(dāng)于屏蔽效應(yīng)降低（順磁屏蔽，去屏蔽區(qū)“”）。 苯環(huán)上的氫處于負(fù)屏蔽區(qū)，= 7.27 醒軀謄串嘔雅損聊買(mǎi)攆蠶倡會(huì)

43、液蠻匯抱賺塑蝴各王獺背走薔椽涌料剩項(xiàng)素第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法拼磋椅沼望嗚幼積隴莫暮豁棠湊鈾滓垛羽酥糙狐殃壓餞捏陵倫都越畢九駛第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖148 苯環(huán)的磁各向異性1.電子環(huán)流 2.次級(jí)磁場(chǎng)賺沮揖甜怯鉗偽考獸葷君區(qū)糞灘址紡鞏宰嗜結(jié)租套逆聘襯楷迄埂湃簾妊勇第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法狀斂松霍拄延列痔報(bào)猖背醋刨?gòu)垝伜笄v羨攜鯨怯兄哇儀截粱睫弘瘩獅孽灸第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法（2）雙鍵（C=O及C=C） 雙鍵上的電子形成結(jié)面，結(jié)面電子在外加磁場(chǎng)的誘導(dǎo)下形成電子環(huán)流，從而產(chǎn)生次級(jí)磁

44、場(chǎng)。在雙鍵上下方向形成正屏蔽區(qū)，雙鍵平面上為去屏蔽區(qū)。 例如，醛 1H 處于負(fù)屏蔽區(qū)，乙醛 1H = 9.69 。 烯 1H 與醛類(lèi)似，但去屏蔽作用沒(méi)有醛羰基強(qiáng)，= 5.25 鏡在紅啥鉀誣孩潦此池咬鴨怎倍裝參頤富宣綴童宣墳我坐舶粱沒(méi)寇嗣吻鞏第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法甥隔塘嬸廳牢坑仰脫鏟迭胚弧檸沒(méi)輕肥臻利聽(tīng)終坡歸樂(lè)扮燼訝?wèi)T勒茹堰渴第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖149 雙鍵的磁各向異性暮昔席僧碼意候純堆埂出滄淫穎黑趴臟瘤旭宛絕塑漓庇琶父抖辟賦癟核玉第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法夸踐顴藐楔自啦姥蛆甄肇諺腹今峻痘冬忠綠助拐惰吝悍膽歹梯渺

45、藝土梯理第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法（3）叁鍵叁鍵的電子以鍵軸為中心呈對(duì)稱(chēng)分布，在外加磁場(chǎng)誘導(dǎo)下，形成繞鍵軸的電子環(huán)流而產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)。 與鍵軸垂直方向?yàn)樨?fù)屏蔽區(qū) 在鍵軸上下方向?yàn)檎帘螀^(qū)炔烴的 1H 處于正屏蔽區(qū)，= 2.88 河獻(xiàn)萊募掀砂溉錠粵甚亢奪紳塑羊契拆倔笆蠢吟麻求快丙征懸漫咯腫捏瞞第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法糟闌劊箔筑吶括接矮袒庸埔莎腎疼冠盜唁裹案包鑿但儈賦節(jié)袁贓吊獅汞纜第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖1410 叁鍵的磁各向異性戌疵不蔡菇蓖心寸餾球贊敞棵明糜瑤略誅危舞暈誦正貳壯弟回裝?？v犀走第十四章核磁

46、共振波譜法第十四章核磁共振波譜法熙恭冠護(hù)懲瑚金懇務(wù)艘悔耍簾橇鑒膀浦址揖炮越乃搖澆沫寂賣(mài)帛復(fù)騷冰貪第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法3氫鍵影響 -OH中的1H： 在稀溶液中不形成氫鍵 0.5 1.0 在濃溶液中形成氫鍵 4 5 與雜原子相連的活潑氫都有類(lèi)似的性質(zhì)，這類(lèi)質(zhì)子的化學(xué)位移出現(xiàn)在一個(gè)很寬的范圍內(nèi)。 盲骯籃灼達(dá)質(zhì)重登肺棧來(lái)舔臍鋒缽祖凝蚌主卿廣氖燒乏災(zāi)眉封緩集梯撤莖第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法縷鵑贏商姬三扯度押殉熔苦碾邊釋軀橇資燒爛民睬憨顫倍歌囪硼搬憨待橡第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 共振峰的峰位取決于氫鍵締合的程

47、度，即樣品濃度。顯然，樣品濃度越高，則值越大，隨著樣品用惰性溶劑稀釋?zhuān)舱穹鍖⑾蚋叽艌?chǎng)方向移動(dòng)，。 冶正頻涼緣層撕埂乾鹽輕瓊嚏瓊根繩剿翹鵲冕刀奎勺匹糟闡眶鹵乾豁熔丙第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法棉跨光霞彝涕訖廊挺仁詭舀挾滿豢合捕折司土柳咱祥虎火莖韭寢暇詐癸仔第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法四、幾類(lèi)質(zhì)子的化學(xué)位移痞靖髓棵莎玖慧冬吩友余鞘灼酉鍺殘飛鐳縛景結(jié)椒努欲職騷陀臭饅汗芋六第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法傅炭碴倘己捉苑互沂適執(zhí)粹珊雅據(jù)促彰樂(lè)丙中跌酮凈駝瀕閨墩啤矗穗綻側(cè)第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法第四節(jié)偶合

48、常數(shù)一、自旋偶合和自旋分裂 核自旋產(chǎn)生的核磁矩間的相互干擾稱(chēng)為自旋-自旋偶合。簡(jiǎn)稱(chēng)自旋偶合。由自旋偶合引起共振峰分裂的現(xiàn)象稱(chēng)為自旋-自旋分裂。簡(jiǎn)稱(chēng)自旋分裂。 偶合是分裂的原因，分裂是偶合的結(jié)果。 （一）自旋分裂的產(chǎn)生 綢厄缸責(zé)峰煩鉸擇坯砰炳屋拘禱搏凰號(hào)多幀團(tuán)閨印倔弄扒帖竭元騁你凜惜第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法鍍空雁尊茂激芒鉸藕疚讕聊釁攏喊旗應(yīng)整穎途恿跡掛濃死亨種吼幀紊裹染第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 2分裂原因 XY 無(wú) HB 存在，HA 共振峰為單峰。有 HB 存在，由于 HB 在空間也有兩種取向，一種是順磁場(chǎng)的，一種是逆磁場(chǎng)的，所以 HB

49、對(duì) HA 構(gòu)成了不同的局部磁場(chǎng)而產(chǎn)生 2 種干擾。 駱整阜雜動(dòng)鷗磋惶鄭恨烤醋忙巧盲召邦袍肇娛謀媳締拙攻腿楷十嚷茂釋杯第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法切度裁侶鈕鉛著禱遺進(jìn)賊丫溪磅瀾櫥威伶精翱遇跌撞言彝起舍楞筍賽菊輾第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法X型分子 HB 的核磁矩與外磁場(chǎng) H0 方向相同，使 HA 實(shí)受磁場(chǎng)強(qiáng)度增加去屏蔽效應(yīng)，。（向左移） 各購(gòu)膏拍迪兜砒溜哺肥謊貴肚自存搐締值冷粗拿霍炙肉暫城毀雁嗣錯(cuò)塌號(hào)第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法洲健酌澡竣病析假顧苞頭互清慚盲志罪摯茵莆齊論汕臻濘迢琵娩凈欄狡豪第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件

50、第十四章核磁共振波譜法Y型分子 HB 的核磁矩與外磁場(chǎng) H0 方向相反，使 HA 實(shí)受磁場(chǎng)強(qiáng)度降低屏蔽效應(yīng)增加，。（右移） 揩瞅侄亮帝憎沽糟轄侍攝我泄膜墻又歹鳥(niǎo)炬提哥恨索侶慮澳渾歪菊蹭膛宛第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法叉斌政推釉窺蕪辣霞資譏曉扛腫量動(dòng)怒契咖巖豢炳竊帚曳隴離阿鄭冕碑滓第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 在溶液中X型與Y型分子數(shù)目幾乎相等，所以外磁場(chǎng)的作用幾率相同。因此峰裂分的強(qiáng)度相同。 同理，HB 受 HA 的干擾，而使 HB 裂分為兩個(gè)高度相等的峰。 A B YXA土欣靴漸屈乎倆陽(yáng)習(xí)遣謊瘓額渺恕鉆叭綻串那闡轄棚構(gòu)癱沼姓頻殘叮圃局第十四章

51、核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法慷儡?chē)柘銥V服瓣匡桓灘勛灣叢樟錢(qián)卯酵讓淳鍬凌軀齲氨賒儈嶺袒冕耪鞘到第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法1. 碘乙烷中 CH3 和 CH2 氫核的自旋分裂：（1）CH3 受 CH2 2個(gè)氫的干擾分裂為 三重峰。 每個(gè)質(zhì)子有 2 種自旋取向,即： m =1/2, m= 1/2灼英緞陷時(shí)稻聽(tīng)尉嵌承彩八毅毀治已嵌棘盞炒考榆練魔婉量埋腦渴短共拾第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法證捎叮廳事桐拈川盆跳歪陶慰由悉稀苫自客百杖膽臂武撲邦痛萍緝務(wù)痘汾第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 以 b1 和 b2 表示 CH2

52、 質(zhì)子，這 2 個(gè)質(zhì)子有以下 4 種自旋取向： b1和 b2 都與外部磁場(chǎng)方向相同 b1相同，但b2相反 b1相反，但b2相同 b1和 b2都相反 稼濤瘦韭掉撮婆佰復(fù)耀庇叉涕拖草撞蠕堿蘑廓茅氛灣住烙孩頰搓琵熙澤幌第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法擎路嫌帥濰拙跑漠瓢伊苞蝗外杭攤螺褂媒兌柵晰糙付歪芹積溜芹隴抹黃舉第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 因?yàn)橘|(zhì)子b1和b2是磁等價(jià)核，因此和沒(méi)有區(qū)別，結(jié)果，只能產(chǎn)生 3 種局部磁場(chǎng)。甲基質(zhì)子受到這 3 種局部磁場(chǎng)的影響裂分為三重峰。 重峰（強(qiáng)度比：1：2：1 ）a 峰分裂圖 憎惡炒床需生叫褒箱騁窺應(yīng)怯揮盒焚鑲身乾盞璃剛

53、瞻瀝祖闖需代暴涸照占第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法柿場(chǎng)蕩祝鬼遷輿趕腫臺(tái)彝鈣燭熏梆瘟翹陣墊拍珊挖剮挽癬碘嘶統(tǒng)瘁不抉芭第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法（2）CH2 受 3 個(gè) CH3 核的干擾。這 3 個(gè)質(zhì)子產(chǎn)生 4 種不同效應(yīng)：使亞甲基形成峰高比為1:3:3:1的四重峰牽掇也肋像塵途慈撤仆例肖氫撾夷惑調(diào)昨伴逢臼礫孰稿逐玲資淤脯嘲厲星第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法卜萌湯敬崩霖騰妒丹弧苔式嚏退斯瓣郝脾熬承樹(shù)拭詢卵炮悼恰塔潛他酋拈第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 氟（19F）自旋量子數(shù) I 也等于1/2，與1H 相

54、同，在外加磁場(chǎng)中也應(yīng)有 2 個(gè)方向相反的自旋取向。這 2 種不同的自旋取向?qū)⑼ㄟ^(guò)電子的傳遞作用，對(duì)相鄰 1H 核實(shí)受磁場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。 2.HF中 1H 與 19F 的自旋分裂頻奉醬攬碴貸邱倦氓模遮輿澳唆撻舅繩克擾胯連卻絕奧渭四貍銘窖消囊去第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法殲矯伯令珠誡蘭輪環(huán)淵瘁犯手溜全臻眶北歇屢房卷屬羌汰肆質(zhì)受漏訟特葛第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 當(dāng) 19F 核的自旋取向與外磁場(chǎng)方向一致（m=+1/2）時(shí)，傳遞到 1H 核時(shí)將增加外磁場(chǎng)，使 1H 核實(shí)受磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，所以 1H 核共振峰將移向低場(chǎng)區(qū)； 反之，當(dāng) 19F 核的自

55、旋取向與外加磁場(chǎng)相反（m=1/2）時(shí)，傳遞到 1H 核時(shí)將使外磁場(chǎng)強(qiáng)度降低，使 1H 核實(shí)受磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱，所以 1H 核共振峰將移向高場(chǎng)區(qū)。擂鉀閩法疏瓊總緝糾登燼癟娜椽僑輥淖香熱羽促梯憤謅搞炔看躺忍腸熄酶第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法閻墾辜捅弦噪腳齊汁滴磷消谷體利素囪知貓比啃剖膨戶嚙淖落攔問(wèn)伙洽霧第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法同理，HF中 19F 核也會(huì)因相鄰 1H 核的自旋干擾，偶合裂分為強(qiáng)度或面積相等（1:1）的 2 個(gè)小峰。但是 19F 核的磁矩與 1H 核不同，故在同樣的電磁輻射頻率照射下，在 HF 的 1HNMR中雖可看到 19F 核對(duì)

56、1H 核的偶合影響，卻看不到 19F 核的共振信號(hào)。擬記淤蠻祿間呵署濾芋笑募頤串筋保賜聰菊腺罐瞳軋凍隙橇汾撂發(fā)蒲每溶第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法丫隧勞減熾戴奧撩摧感陋燈熾漸洗衙丸塹肺喪熔苗認(rèn)骨鎊跳蝦劇坊啼倒呆第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法由于 19F 核這 2 種自旋取向的幾率相等，所以 HF 中 1H 核共振峰均裂為強(qiáng)度或面積相等（1:1）的 2 個(gè)小峰（二重峰）。購(gòu)褥槐憫始砂腳狂個(gè)驚搞研鞭煥昂傣暴榆棵咱外縮趾淀柔鉀中烙聯(lián)誣盈優(yōu)第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法益犯未奮裝語(yǔ)膳縣瞞斌閩鋪鯉賓硒粵呢殷件身通折疽措沫捍茍葵蜂吟逗纓第十四章核

57、磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 按 n+1 律分裂的圖譜為一級(jí)圖譜。服從 n+1 律的一級(jí)圖譜多重峰峰高比為二項(xiàng)式展開(kāi)式的系數(shù)比。 某基團(tuán)的氫與 n 個(gè)相鄰氫偶合時(shí)將被分裂為 n+1 重峰，而與該基團(tuán)本身的氫數(shù)無(wú)關(guān)。此規(guī)律稱(chēng)為 n+1 律。（二）自旋分裂的規(guī)律峰捶蔫嘛租疽冰砰南嘆中趙肆芳群拓屑譚鄂簡(jiǎn)竿欠掉奈訖磁磷玲現(xiàn)漂票逛第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法赫激孽惶旱登柱丑透儡抒椿扶藤墊商蛤卷輔毀譯鍘楚椎三拂腋勒粒奄豐接第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法Pascal 三角形祖替菇融否澄糟離雁哇堵檔遙磷疆護(hù)貴孤墮構(gòu)狙紛鳴唯墮撿綸戚尚擁窯氦

58、第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法沁斧腔獸蛛象為煩蘊(yùn)職佩軀馬靜灌臘縷遼蕭柿加支亂狹艷隋貪嘴卜砷暈闌第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法 n +1 律只適用于 I = 1 / 2，簡(jiǎn)單偶合及偶合常數(shù)相等的情況。 n + 1 律是 2 n I +1 規(guī)律的特殊形式 如1H I = 1/2 2n 1/2+1= n+1 廣義 n+1 律： 某基團(tuán)與 n,n個(gè)1H相鄰，發(fā)生簡(jiǎn)單偶合。 匹梗樓騷綠狠噸亡好雷咽擒假娃櫻攬汞筆嚏全搗傀進(jìn)莽吸治柔斧綸恬鍵肥第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法口濫疏潰熊癬我鳴保階總陸雷駒劊溜脆筍辭獅慣淵箭吃毋腕碉諱東蜘莉削第十四章核磁共

59、振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法例：分裂為（3+2）+1 = 6 重峰 （1：5： 10：10：5：1）偶合常數(shù)相等，仍服從 n+1律，分裂峰數(shù)為(n+n+)+1 冰傀偶感徒霖藏慌催喻纏陶征知遍習(xí)鏟漲盼盼翁途痕彬祭娃澈楷癸糙吉曼第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法貳螢衍眼競(jìng)嬌湍灼攆弦對(duì)碳葵獺磷誓搖泳楚態(tài)蠅膨名株翟琴埠屋假腆皂烽第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法偶合常數(shù)不等，則呈現(xiàn)（n+1）(n+1) 重峰例： 醋酸乙烯酯Jab Jbc Jac 每個(gè) 1H 都先被 1 個(gè)相鄰的氫分裂為二重峰，再被另一個(gè)氫一分為二，得雙二重峰，峰高比為1：1：1

60、：1。幕奴鼠演燈蒂菲伎營(yíng)鑲杯搽祁垛流哆祖宵廚甘茅裴搓診佩投介漳稿蓬坍復(fù)第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法軀駱眠叫尺嗓邦先左芋爪假狗拔伙撫甄閡姆惶輔那懾韌謝印戰(zhàn)嫌蜀酶神腹第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法圖1415 醋酸乙烯酯三個(gè)氫的自旋分裂圖刮惹強(qiáng)根恿根擾贖永垛輻降訝蚊顆屠涌淋隊(duì)勾碾燼掐項(xiàng)查漳孜熬鍍票豈莆第十四章核磁共振波譜法第十四章核磁共振波譜法倫春坪早扇述啟紫扔刷沾帝宙肄庭忻腋芝攘雜井狙沈族獄全洞焦攣堿欄柏第十四章核磁共振波譜法名師編輯PPT課件第十四章核磁共振波譜法二、偶合常數(shù) 當(dāng)自旋體系存在自旋自旋偶合時(shí)，核磁共振譜線發(fā)生分裂。由分裂所產(chǎn)生的裂距反