波谱法-(精品课件).ppt

§14.1 核磁共振基本原理 §14.2 屏蔽效应与化学位移 §14.3 影响化学位移的因素 五、各种环境中质子的化学位移 §14.4 简单自旋偶合与自旋裂分 原因：相邻两个氢核核磁距之间的自旋偶合（自旋干扰） 1) 裂分数目 2nI+1 I=1/2： 质子裂分数目 n+1 自旋偶合等间距裂分峰之间的距离成为偶合常数（J），反映了核之间的偶合作用的强弱。 二、核的化学等价与磁等价 三、自旋体系的分类 §14.5 核磁共振波谱仪 §16.6 核磁共振谱法的应用 例3.?已知某有机化合物的化学式为:C9H12，其质子的核磁共振波谱图如下： 试回答： (1) 计算该分子的不饱和度； (2) 简要指出各个核磁共振吸收峰的基团归属以及产生不同化学位移值的原因； (3)判断出该分子的结构式。 δ /ppm 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 TMS 1 3 解答： 1.峰的数目：2 2.峰的强度(面积)比：3：1=9：3 3.峰的位移：δ =～2.3 （-CH3） =～7.2 （苯环上的H）, 4.峰的裂分数：1；1 不饱和度：U=4 例4 .?某有机化合物的元素分析结果表明其分子式为：C4H8O2，经核磁共振波谱分析得到如下数据： 化学位移 δ(ppm) 1.2 2.4 11.6 裂 分 峰 双重峰 七重峰 单重峰 积分面积 6 1 1 请分别指出各波谱峰的归属并判断该有机化合物的结构。 解答： 1. 峰的数目：3 不饱和度：U=1 2. 峰的强度(面积)比： 6：1：1 3. 峰的位移：δ = 1.2 （-CH3） δ = 2.4 （-CH） δ = 11.6 （-OH） 4. 峰的裂分数：6:1:1 * 第十四章 Chapter Fourteen Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy For Short： NMR 核磁共振波谱法 与UV-Vis和红外光谱法类似，NMR也属于吸收光谱，只是研究的对象是处于强磁场中的原子核自旋能级对射频辐射的吸收。 NMR是研究处于磁场中的原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收，它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析。 在强磁场中，原子核发生自旋能级分裂(能级极小：在1.41T磁场中，磁能级差约为25?10-3J)，当吸收外来电磁辐射(109-1010nm, 4-900MHz)时，将发生核自旋能级的跃迁----产生所谓NMR现象。 射频辐射→原子核(强磁场下能级分裂) →吸收→能级跃迁→NMR 概述 测定有机化合物的结构，1H NMR─氢原子的位置、环境以及官能团和C骨架上的H原子相对数目） 一、核磁共振的产生 1、原子的核磁矩在外磁场空间的量子化 I ：自旋量子数； I不为零的核都具有磁矩。 h ：普朗克常数； 0 I 12C6 16O8 32S16 无 偶数 偶数 原子核 NMR信号 原子序数 质量数 1/2 1H1 13C6 19F9 15N7 31P15 有 奇或偶数 奇数 3/2 5/2… 11B5 35Cl17 79Br35 81Br35 17O8 33S16 有 奇或偶数 奇数 1,2,3 2H1 14N7 有 奇数 偶数 根据量子力学的原理，原子核磁矩的大小取决于核的自旋角动量(p): 原子核存在自旋现象，产生核磁矩： 具有自旋角动量(p)的核在自旋时会产生核磁矩(μ) : μ=γ P 右手定则 γ 为磁旋比，不同的核有不同的磁旋比。 当将自旋核置于外加磁场H0中时，根据量子力学原理，由于磁矩与磁场相互作用。磁矩相对于外加磁场有不同的取向，它们在外磁场方向的投影是量子化的，可以用磁量子数(m)描述： μ 核磁矩的能