核磁共振光谱_nmr光谱.ppt

核磁共振 （NMR ） nuclear magnetic resonance 核磁共振波谱，常用NMR表示，与红外光谱、紫外光谱一样，也是一种能谱。 测定这种能谱的依据，是一些原子核（如1H、13C、19F等）在磁场中会产生能量分裂，形成能级。当用一定频率的电磁波对样品进行照射时，特定结构环境中的原子核就会吸收相应频率的电磁波而实现共振跃迁。在照射扫描中记录共振时的信号位置和强度，就得到NMR谱。 几乎所有的磁性核都可以进行NMR分析，如1H、13C、19F、 31P、 15N等。常用的是1H、13C的NMR谱。 第二阶段 70年代：Fourier Transform的应用 13C-NMR技术（碳骨架） （GC，TLC，HPLC技术的发展） 第三阶段 80年代：Two-dimensional (2D) NMR诞生 （COSY，碳骨架连接顺序，非键原 子间距离，生物大分子结构，……） 对NMR作过贡献的12位Nobel奖得主 1. 1944: I. Rabi 2. 1952: F. Bloch 3. 1952: E.M. Purcell 4. 1955: W.E. Lamb 5. 1955: P. Kusch 6. 1964: C.H. Townes 7. 1966: A. Kastler 8. 1977: J.H. Van Vleck 9. 1981: N. Bloembergen 10. 1983: H. Taube 11. 1989: N.F. Ramsey 12. 1991: R.R. Ernst 1924年, Pauli提出原子核磁性质的慨念; 1939年, Rabi观察到核磁共振现象, 人类首次; 1945年,美Bloch测到水中H, Purcell观察到石蜡中H; (1952年同获诺贝尔奖) 1950年, 发现化学位移; 1953年, 最早的核磁共振(1HNMR)仪问世; 1970年, 付里叶变换技术引入, 13CNMR。 让处于外磁场（Ho）中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射（?射），当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态，这种现象称为核磁共振。 自旋核的取向 3). 位移的表示方法 4）. 常见结构单元化学位移范围 60MHz仪器 二裂分峰的位移差 = 1.26 ppm - 1.14 ppm =0.12 ppm J = 0.12 ppm × (60 Hz / 1 ppm) = 7.2 Hz 6) 决定质子数目的方法 吸收峰的峰面积，可用自动积分仪对峰面积进行自 动积分，画出一个阶梯式的积分曲线。 峰面积的大小与质子数目成正比。 峰面积高度之比 = 质子个数之比。 例如： 有几种不同类型的H核，就有几组吸收峰。 一个化合物究竟有几组吸收峰，取决于分子中H核 的化学环境。 7) 共振吸收峰（信号）的数目 低分辨率谱图 4.3 自旋偶合与自旋裂分 每类氢核不总表现为单峰，有时多重峰。 原因：相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰）； 峰的裂分 峰的裂分原因:自旋偶合 相邻两个氢核之间的相互干扰称为自旋偶合； 由于自旋偶合而引起的谱线增多的现象称自旋裂分； 用偶合常数（J）来衡量干扰作用的大小。谱线分裂的裂距反映偶合常数的大小，单位Hz. 首先，分析―CH3上的氢（以Ha表示）： 它的邻近―CH2―上有两个H核（以Hb表示），Hb对Ha的影响可表示如下： ∵ H核的自旋量子数I = 1/2，在磁场中可以有两种取向，即： + 1/2（以↑表示）和 －1/2（以↓表示） 这样，Hb的自旋取向的排布方式就有以下几种情况： 同理，也可画出Ha对Hb的影响。 由此可见，裂分峰的数目有如下规律： 峰的数目 = n + 1 n：为相邻H核的数目 某组环境相同的氢核，与n个环境相同的氢