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一NMR的三要素--磁性核、静磁场、射频场静磁场:没有外加静磁场时，原子核的自旋是任意取向的，样品的宏观磁矩为零。当把含磁性核的样品放入静磁场时，对于自旋I＝1/2的原子核，核自旋有两种取向:一种与外加静磁场平行，原子核的能量降低；另一种与外加静磁场反平行，原子核的能量升高，即原子核产生能级分裂。一NMR的三要素--磁性核、静磁场、射频场射频场:如果在垂直于外加静磁场的方向加一射频场,当射频场的角频率满足时,原子核产生共振吸收信号,其中为Planck常数,为原子核的旋磁比、为外加静磁场的强度。SpinStateEnergyDifferences

vs.MagneticFieldStrength04.79.4?EnergyMagneticfieldstrength,B0(Tesla)?E?200MHzfor1Haspinstatebspinstate?E?400MHzfor1HHighFieldNMR?increasedsensitivity?increasedresolutionrandomlyorientednuclei(nomagneticfield)二NMR谱的基本信息化学位移自旋耦合谱线积分面积1化学位移:ChemicalShift?B0?Blocalabarenucleus(H+)feelsthefulleffectoftheexternalfield(B0)electrondensitypartiallyshieldsthenucleusfromB0soit“feels”Blocalelectronsgenerateaninducedfield(Bi)whichopposesB0?Bi1化学位移:ChemicalShift由于原子核外有电子屏蔽,原子核感受到的是所处环境局域场的磁场强度,其中为屏蔽常数,随着原子核所处的化学环境变化而变化.因此,当原子核所处的化学环境不同时,原子核感受到的磁场强度不同,因此共振频率不同,谱峰落在不同的位置上。换言之,原子核的共振频率与原子核所处的化学环境有关,即与屏蔽常数有关。一些常见基团的1H化学位移值2自旋耦合自旋原子核通过成键电子相互作用,引起谱线裂分。对自旋I＝1/2的弱耦合体系,满足n＋1裂分规则,即一个自旋I＝1/2的原子核,如果与n个自旋I＝1/2的原子核相互耦合,那么该原子核的谱峰将裂分为n＋1重峰,各峰的强度比满足二项式展开系数。ethylisopropylsingletdoublettripletquartetpentet1:1 1:2:11:3:3:11:4:6:4:1常见的耦合裂分模式ethylsignature:quartet/tripletwithintegrationratioof2/3septet/doublet1/6ratio3积分面积谱线积分值与共振核的个数成正比，这是NMR谱可以定量分析分子中共振核的个数的依据。如图五Ethylformate的1H－NMR谱中，－CH3.－CH2－、－CH＝的积分面积分别为3.2、1，分别对应于共振核个数3.2、1。三NMR谱仪结构图400MHzNMRSpectrometer400MHzAvanceSystem计算机电子控制柜超导体400MHzSuperconductingMagnet?magneticfieldstrength?9.4Tesla(94,000gauss)400MHzisthefrequencyusedforprotondetectioninthisfieldNMRsampletubeandholderdescendintocenterofmagnetKeepmetal(ferromagnetic)objects,pacemakers,andcreditcardsseveralfeetaway!NMRSamplePosition

(priortoreleaseintoprobe)LiquidHelium-269°C(4.