核磁共振实验课0520.pptVIP

核磁共振指认化合物中碳原子 NMR的应用领域 化学结构鉴定：天然产物化学、有机合成化学 动态过程的研究：反应动力学、研究平衡过程（化学平衡或 构象平衡 三维结构研究：蛋白质 DNA/DNA 复合物、多糖 药物设计：NMR研究构效关系 医学磁共振成像（MRI) 一、核磁共振的产生 核磁共振:是一种物理现象，一种用来研究物质的分子结构及物理特性的光谱学方法.NMR激发样品时，原子核在不同频率（共振频率）产生共振。 核磁共振的实现 核磁共振的分类 二、核磁共振的谱仪 NMR仪器的主要组成部件 从空间上分，主要有两大部分磁体（含探头）和谱仪 磁体：提供强而均匀的磁场 探头: 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。作用有：放置样品、发射射频波脉冲、检测核磁共振信号、通过压缩空气对样品旋转 谱仪：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。 900M 核磁共振仪 核磁共振静磁场－超导磁体 常用的核磁共振（NMR）实验 常见一维核磁实验： 1H 13C 13C－DEPT135o ( CH CH3正 , CH2负 ) 13C－DEPT90o ( CH正 ) 样品：纯度高，固体样品和粘度大液体样品必须溶解。 溶剂：氘代试剂(CDCl3, C6D6 ,CD3OD, CD3COCD3, C5D5N ) 标准：四甲基硅烷 (CH3)4Si ，缩写：TMS 优点：信号简单，且在高场，其他信号在低场，? 值为正值；沸点低（26。5 C)，利于回收样品； 易溶于有机溶剂；化学惰性 此外还有：六甲基二硅醚（HMDC, ? 值为0.07ppm), 4,4-二甲基-4-硅代戊磺酸钠（DSS, 水溶性，作为极性化合物的内标，但三个CH2的? 值为0.5~3.0ppm,对样品信号有影响） NMR测试步骤 1、选择测试模版：例如1H、13C、dept135 2、建立新的实验数据目录名 ①命令edc （回车） ②设置新实验的名称（NAME）、实验号（EXPNO）、处理号PROCNO） ③点击SAVE 3、锁场 ①打命令Lock （回车） ②点击所用氘代溶剂 4、探头调谐atma 5、梯度匀场 ：打命令topshim（回车） 6、自动增益：打命令 rga（回车） 7、采样：打命令zg（回车） 8、数据处理：傅立叶变换fp、相位校正apk、校正基线abs、定标、标峰、积分 NMR解谱 1、判断参考标准物峰、溶剂峰、旋转边带、杂质峰。 2、根据谱峰的化学位移值，粗略判断它们分别所属基团或可能的基团。由1H积分判断各峰所含1H原子的数目之比。先判断特殊的峰。CH3O-，CH3N-，CH3-，CH3CO- 3、复杂谱峰的H谱仔细分析。 4、已知化学分子式，应计算其不饱和度，了解可能存在的环及双键数目。 5、对于复杂谱或常规谱不 能确定分子结构，应用其他谱图结合分析 碳谱按化学位移分区 1、饱和碳原子区《100，饱和碳原子若不直接和杂原子O、S、N、F相连，其化学位移一般小于55 2、不饱和碳原子区（90-160），烯碳原子和芳碳原子在这个区。当直接与杂原子相连时，化学位移可能会大于160。炔碳为70-100。叠烯中央碳原子大于160。 3、羰基或叠烯〉150，酸、酯和酸酐的羰基碳原子在160-180出峰，酮醛在200以上。 * 核磁共振与Nobel的不解之缘-获得最多的一个科学专题6次 -1943年诺贝尔物理奖授予用分子束测定质子所释放的核磁函数的德国科学家O.Stem施泰恩 -1944年诺贝尔物理奖授予发现分子束磁共振的美国科学家Rabi； -1952年的诺贝尔物理奖授予发现宏观物质NMR现象的两位美国科学家Purcell和Bloch； -1992年诺贝尔化学奖单独授予瑞士科学家Ernst，表彰他对NMR波谱学实现和发展傅里叶变换、多维技术的贡献； -2002年的诺贝尔化学奖的一半授予瑞士科学家Wüthrich，表彰他用多维NMR波谱学在测定溶液中蛋白质结构的三维构象方面的开创性贡献； -2003年的诺贝尔生理和医学奖授予美国科学家Lauterbur和英国科学家Mansfield，表彰他们在磁共振成象(magnetic resonance imaging, MRI)技术领域的突破性成就。 后三次诺贝尔奖标志着NMR的研究领域已从早期的物理学进入到化学和生命科学的广阔天地。 核磁共振实验课内容 一、核磁共振的基本原理 二、核磁共振仪器