NMR 核磁共振氢谱课件.ppt

6.3.4 ESR 谱图解析 单一的EPR谱线 ? 劈裂成多重特异的谱线图 谱线数目 间隔 相对强度 ?? 与电子相互作用的核的 自旋形式 数量 相互作用的强弱 ? 顺磁物质的分子结构 未成对电子与核磁矩的相互作用 ------超精细耦合或超精细相互作用 超精细相互作用 氘原子的能级（体系的S=1/2, I=1） [2] 一个未成对电子与多个磁性核的相互作用 对于一个未成对电子与一个核自旋为I的磁性核相互 作用，可以产生2I＋1条等强度和等间距的超精细线， 相邻两谱线间的距离a ------超精细耦合常数 [1] 一个未成对电子与一个磁性核的相互作用 若有n个I＝1/2的等性核与未成对电子相互作用则产生n＋1条等间距的谱线，其强度正比于（1＋x）n 的二项式展开的系数 一个未成对电子与n个等性核相互作用，结果能产生 2nI＋1条谱线，其强度以中心线为最强，并以等间距 a 向两侧分布。 一个未成对电子与多组不同的核相互作用，其结果应是（2n1I1＋1）（2n2I2＋1）…（2nkIk＋1）条谱线。 1H核，I＝1/2, 谱线的数目为（与NMR相同）（n＋1） 14N核，I＝1, 谱线的数目为（2n＋1） 等性核数 谱线相对强度 谱线数 n n+1 0 1 1 1 1 2 1 2 1 3 1 3 3 1 4 等性核数 谱线相对强度 谱线数 n 2n+1 0 1 1 1 1 1 3 1 2 3 2 1 5 1 3 6 7 6 3 1 7 1H核 14N核 6.3.5 ESR在高分子研究中的应用 主要研究对象：引发体系的初级自由基、聚合反应动力学、聚合物的链结构及聚合物的讲解与老化等。 6.3.5.1 研究引发体系的初级自由基 （1）有机过氧化氢和N,N-二甲基对甲苯胺引发体系的 引发机理的研究 （2） 过硫酸铵和脂肪环胺引发体系引发机理的研究 6.3.5.2 研究聚合反应动力学 自由基聚合反应由引发剂分解、链引发、链增长和链转移几个基本反应组成，这些反应产生的自由基可以被ESR直接检测到；或通过特殊的方法如自旋捕捉、冷冻、流动等延长寿命，而被ESR检测到。通过ESR信号随反应时间的变化，可以求得反应动力学数据，例如直接提供增长自由基的结构、性质和浓度等信息。 6.3.5.3 研究聚合物的链结构 如研究PVC的聚合时的连接方式（头－头 or 头－尾） 6.3.5.4 研究高分子链段运动 一般聚合物没有顺磁性，为此必须采用电子自旋探针技术将自由基引入聚合物中 1H-NMR的谱图解析 ? 解析步骤 ① 谱图中有几组峰？几种氢？ ② 各种氢核的个数？ ③ 各峰的归属？ ④ 常见结构的化学位移大致范围： 6.3 13C-NMR谱简介 早期的13C谱只能采用多次连续扫描迭加法。 其原因有： ① 13C的天然丰度低，（13C为1.1%，1H为99.98%） ② 13C的磁旋比γ小： 当H0相同时， ③ 没有PFT技术的支持。 所以： 由于13C－1H偶合，早期13C谱的谱形复杂，不易解析。直到1965年，13C－NMR技术上的一大突破——质子宽带去偶技术的应用，才使13C谱的研究得以蓬勃发展。 PFT－NMR仪的出现，使实验效率大为提高，灵敏度大为改善。 今天，13C谱已经成为有机化学家的常规分析手段。 13C的偶合和去偶 13C NMR谱中最重要的偶合是13C与1H之间的偶合。根据偶合所通过的键数有1JCH、2JCH和3JCH，以1JCH偶合常数最大，为120～320Hz。 13C与杂原子的偶合：主要与9F、31P、D等磁核的偶合。 消除方法： （a）质子噪音去偶（proton noise decoupling），也称宽带去偶（broadband decoupling）：在测13C的同时，另对样品再加一照射频率，该照射频率中心频率在1H共振区中心，并用噪音加以调制，使之成为频率频率宽度有1000Hz的宽带射频。在它照射下，质子迅速跃迁并达到饱和，不再与13C偶合。得到13C谱线全部为单峰。 （b）偏共振去偶（of