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核磁共振波谱 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) 原子核的自旋和自旋角动量 原子核有自旋运动，与宏观物体旋转时产生角动量（或称为动力矩）一样，原子核在自旋时也产生角动量P。 而与宏观物体不同，在量子力学中用自旋量子数I描述原子核的自旋状态。 角动量P 的大小与自旋量子数I有以下关系： （1） 原子核的磁性和磁矩 带正电荷的原子核作自旋运动，就好比是一个通电的线 圈，可产生磁场。因此自旋核相当于一个小的磁体，其 磁性可用核磁矩μ来描述。 μ也是一个矢量，其方向与P的方向重合，大小由下式决定： gn称为g 因子或朗德因子，是一个与核种类有关的因数，可由实验测得； e为核所带的电荷数； mp为核的质量； μn= eh/2mp称作核磁子，是一个物理常数，常作为核磁矩的单位。 （2） 原子核的旋磁比 根据式（1）和（2），原子核磁矩u和自旋角动量P 之比为一常 数： γ称为磁旋比，与核的质量、所带电荷以及朗德因子有关。 γ是原子核的基本属性之一，它在核磁共振研究中特别有用。不同的原子核的γ值不同，例如，1H的γ =26.752*107T-1·s-1（T：特斯拉，磁场强度的单位；s：秒）；13C的γ =6.728*107T-1·s-1。核的旋磁比γ 越大，核的磁性越强，在核磁共振中越容易被检测。 （1） （2） γ =μ/P=e×gn/2mP (3) 从式（1）和（2）可知自旋量子数I =0 的核，自旋角动量P =0，磁矩u =0，是没有自旋，也没有磁矩的核，它们不会产生核磁共振现象。 ?? I≠0 的核，因为有自旋，有核磁矩，就能产生核磁共振信号。 自旋量子数 （1） （2） * * 温馨提示: 请关掉手机 质谱(MS) Mass Spectrometry 不饱和度 CxHyNzOn ?= x+1-(y-z)/2 奇电子离子： ?= 5-5/2+1/2=4 环加双键数为4 ?= 7+1-2.5= 5.5 环加双键数为6 偶电子离子： ?= 6+1-2.5= 4.5 环加双键数为4 利用分子离子区域同位素强度的统计分布确定分子式。 n: 离子中某种元素的数目 (C，O，N等)； m: 元素的同位素的数目(13C)；  b: 同位素(13C，18O)的相对强度值。 1个同位素 简化： 2个同位素 3个同位素 由质谱推测分子结构 确定分子离子峰。可以使用CI等其它电离技术获得分子量信息； 确定或列出其元素组成。用同位素法结合贝农表，猜测元素组成，或用高分辨质谱或同位素丰度分析计算元素组成，从而得到未知物化学式。 特征离子；离子系列；失去中性碎片。 谱图中的离子丰度。 综合由质谱所得到的信息，列出尽可能少的可能结构，再根据裂解规律进行筛选，最后确证 A B 1-氯丙烷与苯发生付克反应，有A与B两个同分异构体的产物。它们的质谱图为A与B，请给出A与B的结构。 A B 分别判断质谱图A与B是还是2-戊酮，3-戊酮。并写出主要峰的形成过程。 A B A B 2-羟基苯酸脂肪酯，有121，120，93的离子峰；而且当R=CH2CH3，R=CH2CH2CH3和R=CH(CH3)2时，有的离子峰，请给出它们的形成机理。 Homework 电离源的种类以及特点。 离子碎裂反应基本类型。 烷基失去最多原则；氮数规则；低分辨质谱中同位素求分子量。 谱图解析中，以含有明显的特征基团的简单谱图解析为主。如苯环等。 重点掌握 典型的化合物的碎裂过程。 下列哪种断裂机制是由正电荷引发的（ ）A.α-断裂 B.σ-断裂 C.i-断裂 D.麦氏重排 简述基质辅助激光解吸电离和电喷雾电离的原理和特点。 试样溶解或悬浮于基质中，激光束辐射到基质和试样分子上。 基质吸收激光束能量后汽化，部分试样分子伴随基质的汽化而解吸。 基质吸收大部分激光能量，减少了试样分子被激光能量破坏及过度电离成碎片离子。 基质辅助激光解吸电离 优 点 ： 质量范围可达50万。 高灵敏度，可测至10-12~10-15摩尔。 软电离，没有或很少有碎片离子，可用于分析混合物。 缺 点 ： 基质背景易干扰质量数1000Da以内的物质分析。 激光解析电离可能导致被分析物分解。 不发生裂解，适合热不稳定的生物大分子。 可以用质谱仪的小的质量范围测定大的生物分子，相当于将质谱仪的质量范围放大的n倍。 电喷雾电离 电场下的喷雾 带电雾滴 壳气的作用下 溶剂的蒸发 电荷的库仑作用 带电雾滴的解体 某未知物经测定是只含C、H、O的有机化合物，红外光谱显示在3100～3600 cm?1之间无吸收，其质谱如图