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因质子所处的化学环境不同，即核外电子云密度不同，所受屏蔽作用的强弱不同，因而可在核磁共振谱的不同位置上出现吸收峰。 必须十分清楚谱图上各物理量或参数的方向表示，如下图所示 ： * 核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)仪 NMR对检测: 脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 对疾病的诊断有很大的优越性： 直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。 为什么可以运用在医学上？ (它的工作原理是怎样的呢？) * 一. 核磁共振谱（1HNMR） 二. 红外光谱 ( IR ) 三. 质谱 ( MS ) 第九章 核磁共振谱、红外光谱和质谱 * 一. 核磁共振谱（1HNMR） 第九章 核磁共振谱、红外光谱和质谱 1. 核磁共振的历史 2. 核磁共振的基本原理 3. 化学位移的来源 5. 化学位移的影响因素 (了解) (理解) (掌握) (理解) 4. 化学位移的表示方法 (了解) * (1) 美国科学家，伊西多·艾萨克·拉比 (Isidor Isaac Rabi)：1938年发现核磁共振现象，获得1944年诺贝尔物理奖。 1.1 核磁共振技术的历史 (2) 1946年，斯坦福大学布洛克(F.Block)和哈佛大学珀赛尔(E.M.Purcell)发现：特定结构中的磁核会吸收一定波长或频率的电磁波而实现能级跃迁，开辟了核磁共振分析的历史，因而获1952年诺贝尔物理学奖。 Felix Bloch E. M. Purcell 1.1 核磁共振技术的历史 01 70多年来，三个领域(物理、化学、生理学或原子)内获得了六次诺贝尔科学奖, 超过14位科学家因推动核磁技术的发展而获诺贝尔奖。核磁共振已形成为一门有完整理论的新学科。 应用范围：化学、物理、生物、药学、医学、农业、环境、矿业，脑科学、量子计算机、纳米材料、C60、软物质、超导材料等领域。 化学：分子结构研究、物质的分子组成及相互作用、分子水平上的其它研究。 结论：核磁共振技术具有如此重要的作用，我们应该了解它、学好它、用好它，为社会服务。 * * 有机化合物主要由碳、氢两种元素组成，现以氢(1H, I=1/2)为例说明核磁共振的基本原理。 1H质子, 可看作一个旋转着的带电质点，同电子一样，有两种自旋态且能量相等，质子处于这两个自旋态的概率也相等；它的自旋会产生磁场，磁场具有方向性，用磁矩表示，类似于一个小磁铁。 1.2 核磁共振的基本原理 氢核在均匀的磁场中 在外磁场Ho中，两种自旋态的能量不再相等，与Ho同向的能量低，与Ho反向的能量高，两种取向能量差△E可用下式表示： γ为旋磁比，对特定原子核， 为一常数。 h为普郎克常数， Ho为外加磁场强度， 无外加的磁场 可看出，两种取向的能差与外加磁场强度有关，外加磁场强度越大，能差越大。 根据量子化学，有： DE＝hν —— ② 如果以射频照射处于外磁场H0中的核，且射频频率恰好满足ΔE = hν时，处于低能态的核将吸收射频能量而跃迁到高能态，这种现象称为核磁共振。 吸收的能量由射频接收器检测，信号放大后记录在核磁共振谱图上，其外形为一个吸收峰。 发生核磁共振时，必须满足下式： 若固定磁场强度H0 ，改变辐射频率ν射——固定磁场扫频。 若固定辐射频率ν射，改变磁场强度H0——固定辐射频率扫场。 可见,核磁共振有两种操作方式： 核磁共振仪 a.? 连续波核磁共振仪 连续波仪器的缺点是工作效率低，有被PFT仪器取代的趋势。 根据 , 连续改变νRF或H0，使观测核一一被激发。 按照仪器的工作方式，可将高分辨率的核磁共振仪分为两种类型：连续波核磁共振波谱仪及脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪。 b. 脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪(PFT-NMR) 连续波NMR仪在进行频率扫描时，是单频发射和单频接收的，一定时间内只能记录谱图中的很窄的一部分信号，即单位时间内的信息量少，信号弱，虽然也可以进行扫描累加，以提高灵敏度，但累加的次数有限，故灵敏度仍不高. PFT-NMR仪是以适当宽度的射频脉冲作为“多道发射机”，使所选范围内的所有自旋核同时发生共振吸收而从低能态取向激发到高能态取向，得到核的多条谱线混合的自由衰减信号(FID)，即时间域函数，然后以