结构化学6-3核磁课件.ppt

1、核磁共振波谱基本原理 72 -15 11.5 116.6 (4) 164.2 (4) 11.5 (S) CF3COOH-d 118 17 11.5 20.0 (7) 178.99 (S) 2.04 (5) 11.65 (S) HAc-d4 153 -61 3.5 29.76 (7) 34.89 (7) 163.15 (3) 2.75 (5) 2.92 (5) 8.03 (S) DMF-d6 82 -45 2.1 118.7 (S) 1.39 (7) 1.94 (5) CD3CN 80 5 0.4 128.0 (3) 7.16 (S) Benzene-d6 116 -42 5.0 123.9 (3) 135.9 (3) 150.4 (5) 7.22 7.58 8.74 Pyridine-d5 101 3.8 4.8 (S) D2O 57 -94 2.8 29.9 (7) 206.7 (S) 2.05 (5) Acetone-d6 65 -98 4.8 49.1 (7) 3.31 (5) 4.87 Methanol-d4 189 18 3.3 39.5 (7) 2.5 (5) DMSO-d6 62 -64 1.5 128.0 (t) 7.26 (S) CDCl3 b.p. oC m.p. oC 1H(D2O) 13C 1H Solvent 0.00 0.92 0.8—1.9 3.2—4.0 0.3—2.1 0.22 4.6—7.0 C6H6 7.27 C10H8 7.73 1.4—3.1 —OH(醇) 1.4—3.5 —OH(酚) 4—10 —NH2 (烷基胺) 1.1—1.8 —NH2 (芳基胺) 3.4—4.3 —NH2 (酰胺) 6.0—6.3 —CHO 8.0—10.5 —COOH 9.7—13.3 5.9 核磁共振谱 5.9 核磁共振谱 4、核磁共振谱仪及样品的测定 4.2.1 连续波核磁共振仪 1.磁铁：用来产生一个强的外加磁场。 磁铁：永久磁铁、电磁铁、超导磁铁三种。 前两种磁铁的仪器最高可以做到100MHZ，超导磁铁可高达950MHZ。 MHZ数越大，磁场强度越大，仪器越灵敏，做出来的图谱越简单，越易解析。 在磁铁上有一个扫描线圈(又叫Helmholtz线圈)内通直流电。它产生一个附加磁场，可用来调节原有磁场的磁场强度，连续改变磁场强度进行扫描。 2. 射频振荡器：用于产生射频。一般情况下，射频频率是固定的。在测定其他核如13C、15N时，要更换其他频率的射频振荡器。 3. 射频接受器和记录仪：产生核磁共振时，射频接受器能检出被吸收的电磁波能量。此讯号被放大后，用仪器记录下来就是NMR谱图。射频振荡器、射频接受器在样品管外面，它们两者互相垂直并且也与扫描线圈垂直。 6. 其他：核磁共振仪还可以有其他一些装置，用于不同的测试目的，扩大仪器的应用:如双照射去偶装置，用于做各种双照射测定。 5. 电子计算机(工作站)：用于控制测试过程，作数据处理，如累加信号等。 4. 探头和样品管座：射频线圈和射频接受线圈都在探头里。样品管座能够旋转，使样品受到均匀的磁场。 * 乙醇的 NMR 角量子数l：决定电子的原子轨道角动量的大小。 ? 原子的磁矩： 磁量子数m：决定电子的轨道角动量在z方向的分量Mz，也决定轨道磁矩在磁场方向的分量?z. m=0，?1，?2，…, ?l 5.9 核磁共振谱 自旋量子数s和自旋磁量子数ms： ? 电子的自旋磁矩?s及其在磁场方向的分量?sz： ge=2.00232 称为电子自旋因子；电子自旋磁矩方向与角动量正好相反，故加负号 ●s决定电子自旋角动量∣Ms∣的大小: ●ms决定电子自旋角动量在磁场方向分量Msz的大小: 5.9 核磁共振谱 5.9 核磁共振谱 ●核和电子一样，也有自旋运动： ★I的取值： 质量数为奇数，I=半整数。如1H、19F、13C、31P 等，I=1/2；35Cl、37Cl、79Br、81Br 等；I=3/2。 质量数和原子序数都是偶数的核 I=0。如12C、16O 等，没有NMR。 质量数是偶数，原子序数为奇数的核 I=整数。 如14N、2H 等，I=1，10B 的 I=3。 I≠0的核才能自旋 ●核磁矩 和核自旋角动量 的关系为： 为核磁子 =5.051× 10-27J·T-1 5.9 核磁共振谱 自旋不为0的核，自旋时