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核磁共振波谱法 第一节 概述 第二节 基本原理 第三节 化学位移 第四节 自旋偶合 和自旋系统 第五节 解析方法 本章小结 核磁共振波谱法 最早美国两所大学1945年同时发现NMR。哈佛的Purcell和Pound发现石腊质子有NMR现象,斯坦富大学的Bloch和Honson发现H2O中质子有NMR，且Purcell和Bloch因此而获得诺贝尔奖。1953年第一台仪器商品化，当时仅30MHZ，现已有700MHZ的仪器（MHZ越高，分辩率越高）。至今50多年发展中，这门学科共12位科学家获诺贝尔奖。 第一节 概述 到目前为止，我们所学的光谱分析中，⑴除荧光分析外,均为吸收光谱,今天开始学的NMR亦是吸收光谱; ⑵除原子吸收，其余均为分子吸收，所以NMR属于分子吸收光谱。 一 . 产生： NMR谱获得方法有两种： ⒈ 扫场: 固定照射频率υ0，依次改变磁场 强度H0——常用之 ⒉ 扫频: 固定磁场强度H0，依次改变照射 频率υ0 ?  磁铁：提供稳定的高强度磁场 H扫场线圈：附加磁场，可调节 D接收线圈：产生感应电流 R照射线圈：与外磁场H0垂直60兆，90兆… 兆数越高，图谱越精密，易 解释。 注：三个线圈互相垂直，互不干扰。 二. 与Vis-UV，IR比较： 都属于分子吸收光谱 例: CH3CH2OH 紫外几乎无吸收(仅末端吸收)无 π 骨架 红外有υOH NMR:OH,CH2,CH3 三种类型H 第二节 基本原理 核的自旋特征用自旋量子数I表示。若I0有自旋现象 产生磁矩。 　　　　　　　 质子偶数,中子偶数 自旋量子数I=0(无自旋) 质量数偶数 质子奇数,中子奇数 自旋量子数I=整数(复杂) 质子偶数,中子奇数 质量数奇数 自旋量子数为半整数 质子奇数,中子偶数 12C、16O等I=0，无自旋现象，磁矩为零，无NMR信号。 1H 、13C 、19F等I0其中,I=1/2是主要讨论象。 I≠0,自旋产生磁矩 自旋角动量 :原子核具有一定质量,自旋具有角速度,核绕轴旋转必产生一自旋角动量,矢量,方向服从右手螺旋法则,与自旋轴重合. 二．核的进动： 进动：自旋轴绕OZ轴以一定的夹角θ旋转（回旋）为进动。 原子核在外磁场的作用下，自旋轴绕回旋轴 （磁场轴）旋转为进动。 进动频率 : -----Larmor方程 H0—外磁场强， T—磁场强度的单位 韦帕/米2 （Tasla） γ—磁旋比 核一定时: H0?, υ ? H0一定时: ?小, υ ? 三．能级分裂 把原子核放在磁场中，核磁矩有2I+1个取向。每一个取向代表一个分裂的能级，每种取向可用一个磁量子数m表示,每种原子核共有2I+1个磁量子数 m=I，I-1，-(I-1),-I 1H核有两个磁量子数m=1/2，-1/2(I=1/2) 2H核有三个磁量子数m=1，0 ， -1(I=1) 例：放入磁场中，I=1/2，有2?1/2+1=2取向。 Z—外磁场方向H0 四．核磁共振： 核产生能级分裂后，跃迁能级间的能量差为I=1/2： ΔE= ? h/2π· H0 , 在外磁场中吸收h υ 0产生自旋能级跃迁。 应： h υ 0= ΔE= h · γ /2π· H0 即光照频率 υ 0 = ? /2π·