核磁共振讲稿（研究生院）-11幻灯片.pptVIP

核磁共振原理 *屏蔽常数和化学位移 6.动态核磁共振实验 dynamic nuclear magnetic resonance DNMR 例. 聚苯乙烯纳米颗粒的链运动的核磁共振研究 化学所的核磁共振仪器 谢谢大家！ 交叉极化（CP）技术是针对天然丰度低的同位素的一种有 效增加灵敏度的方法。 利用交叉极化的方法可以提高稀核的探测灵敏度。即 首先在强磁场中使丰核极化，通过稀核与丰核之间的热接触， 使稀核的极化增强，从而提高探测的灵敏度。 同时，这种极化的传递，为13C核的弛豫提供了一条新的 途径，大大地降低了13C核的有效弛豫时间，解决了实验 费时的问题。 CP实验适用于1H核与另 一种含量较少的核13C、31P、15N、29Si等核所构成的体系。 聚苯乙烯纳米颗粒在80℃有一个突跃，这一温度低于本体 聚苯乙烯的玻璃化温度（约105℃）； 纳米颗粒中次甲基的自旋－晶格弛豫时间在突跃温度以前 大于芳环对位碳的弛豫时间，在突跃温度以后则小于芳环 对位碳的弛豫时间。而在本体聚苯乙烯中，次甲基的自旋 －晶格弛豫时间在所有温度下都大于其芳环对位 碳的弛豫时间。 通过对其分子运动及其相关时间的分析，基于上述实验事实 可以推断: 热处理后,凝聚缠结增加,抑制了苯环的翻转和主链的扭动。 由于苯环的层叠，苯环间的π键所产生的内聚相互作用增加， 苯环的转动受阻，使以转动为主要弛豫机制的芳环季碳的 弛豫时间增加。 同时，和本体聚苯乙烯相比，纳米颗粒中的芳环更易于层叠， 所以，其芳环碳的弛豫时间的增加更大。 * 核磁共振方法在高分子科学中的应用 (Nuclear Magnetic Resonance) ?NMR的基本知识 ?固体核磁共振的基本知识 ? NMR在高分子科学的应用实例 What， How， Why 了解核磁的基本功能及其在科研中的应用 一.NMR的基本知识REVIEW 三次诺贝尔奖: 1952年诺贝尔物理奖 E.M.Purcell和F.Bloch发现核磁共振现象 1991年诺贝尔化学奖 R.R.Ernst 二维核磁共振波谱 2002年诺贝尔化学奖 Wuthrich 二维及三维核磁共振在蛋白质 结构中的应用 B0 E DE b a 1. 核磁共振现象 核磁共振的产生 自旋运动 磁矩 不同能级 核磁共振 并非所有同位素的原子核都有自旋运动 1)中子数、质子数均为偶数，I＝0 12C、16O、32S 2)中子数与质子数其一为偶数，另一为奇数，则I为半整数，如 I＝1/2 1H、13C、15N、19F、31P、77Se、113Cd、119Sn、195Pt、199Hg等 I=3/2 7Li、9Be、11B、23Na、33S、35Cl、37Cl、39K、63Cu、65Cu、79Br、 81Br等 I=5/2 17O、25Mg、27Al、55Mn、67Zn等 3)中子数质子数均为奇数，则I 为整数 I＝1 2H、6Li、14N I=2 58Co I=3 10B 2)和3)是核磁共振可研究的对象 I＝1/2 电荷均匀分布于原子核表面，核磁共振的谱线窄，最宜于核磁共振检测 1/2 谱线宽 0.0663 40.481 10.841 1/2 1 31P 3.69x10-4 19.865 -5.3188 1/2 0.047 29Si 0.21 26.077 4.976 5/2 1 27Al 0.0925 26.466 7.08013 3/2 1 23Na 0.83 94.08 25.181 1/2 1 19F 1.76x10-4 25.144 6.7283 1/2 0.01108 13C 0.13 32.084 8.5843 3/2 0.8042 11B 0.27 38.866 10.3975 3/2 0.9258 7Li 1 100 26.752 1/2 0.99985 1H 检测灵敏度c 共振频率b 磁旋比a 自旋 天然丰度 同位素 a 磁旋比的单位是107弧度/特斯拉/秒 b 共振频率以1H频率为100MHz作参考 c 检测灵敏度以1H为1作为参考，并考虑了同位素的天然丰度。 NMR常用同位素核有关物理参数 其中 v 为共振频率；H为磁场强度 化学位移的单位为ppm，意思是百万分之一 化学位移 核磁实验中以基准物质的谱图作为核磁谱图的坐标原点。不同官能团的原子核谱峰位置相对于原点的距离，反映了它们所处的化学环境，故称为化学位移 常用化学位移标准物 氢谱：非水溶剂四甲