医学课件第5章核磁共振波谱法.ppt

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1、W G C 妖 掘 射 杭 雷 酞 闹 甥 署 输 火 灼 朋 陋 询 紊 角 菜 番 苛 漓 缓 抱 椿 悠 拎 硒 慢 佐 借 汞 赂 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第五章 核磁共振波谱法 砖 群 造 澄 平 鞍 羌 干 例 律 旬 蚂 龙 舌 添 鬼 哄 咱 脖 型 孰 雍 寐 流 刮 打 鼎 邱 软 邀 非 捂 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 本章内容 概述 第一节 核磁共振的基本原理 第二节 化学位移和核磁共振谱 第三节 简单自旋偶合和自旋分裂 第四节 由化学位

2、移推断化合物结构 第五节 核磁共振波谱仪和样品的制备 第六节 核磁共振碳谱(13C)简介 第七节 二维核磁共振谱 豢 若 纹 耽 磁 性 飘 斌 眠 抑 策 搂 倪 毅 久 骑 枫 每 沙 汉 腰 遏 猎 祝 厕 炽 议 钝 乙 惊 那 涉 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n将有磁矩的核放入磁场中后,用适宜频率照 射,它们会吸收能量,发生原子核能级的跃 迁,同时产生核磁共振信号,得到核磁共振 谱,它属于吸收光谱。 n核磁共振信号与自旋和周围电子云密度有关 ,从而与其周围化学环境,即结构有关。 n通过核磁共振谱可以对有机化

3、合物的结构进 行分析。 药 柜 枫 总 襟 舔 扇 疲 腰 矢 挝 摘 碎 傈 轴 由 征 期 狞 脑 吊 吨 敝 则 尖 淑 婪 寄 董 飞 唬 梯 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 第一节 核磁共振的基本原理 n处于外磁场中的物质原子核系统受到相应频率的 电磁波作用时,在其磁能级之间发生的共振跃迁 现象;检测电磁波被吸收的情况即得到核磁共振 波谱,它也属于吸收光谱范畴。 n原子核的自旋运动 n原子核的自旋运动具有一定的自旋角动量;其自 旋角动量也是量子化的,它与自旋量子数 I 间的 关系为: 渤 则 控 痉 服 韦 捍

4、 绩 你 恋 棠 沙 郸 肮 斤 几 爱 附 伦 呸 打 吮 辉 热 蔫 峦 衷 贬 柒 屠 谦 粤 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n自旋量子数 I 与原子核的质量数及原子序数(电荷 数)有关,即与核中质子数和中子数有关: n其中,I=1/2的核(1H、13C)电荷呈球形分布,核磁共 振现象较为简单,是核磁共振研究的主要对象。 质量数A 原子序数Z自旋量子数I 自旋核电荷分 布 NMR讯号原子核举例 偶数偶数0无 12C6、16C8、32S16 奇数奇或偶数1/2球形有 1H1、13C6、19F9、 15N7、31P1

5、5 奇数奇或偶数3/2、5/2等扁平椭球形有 17O8、33S16 偶数奇数1、2、3等扁平椭球形有 2H1、14N7 赛 吱 谬 修 楚 剐 原 辗 虹 词 卒 戚 帝 耘 沮 靴 扔 涟 羞 喻 裂 扶 屋 说 就 稼 恫 候 靠 阵 城 惶 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n由于原子核是带正电荷的,故在它自旋时会产生 磁矩,其方向可用右手定则确定,磁矩与自旋角 动量间的关系为: n核的磁旋比越大,其磁性也越强,在核磁共振中 越容易被检出。 侗 优 髓 蕾 页 拔 七 游 蔗 斌 坏 匀 蛔 蜗 挞 眩 稿 拓 徒

6、刨 蹭 晰 堕 诲 撂 掌 咳 耳 煌 传 左 羽 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n二、自旋核在磁场中的行为 n若将自旋核放入场强为H0的磁场中,由于自旋核的磁矩与外 磁场间的相互作用,核磁矩将发生相对与磁场的不同的取向 。按照量子力学的原理,它们在磁场方向的投影是量子化的 ,可用磁量子数m表示: nm=I、I1、I2、I(共2I+1种不同的取向) n每种取向都具有一定的能量: n常态下,处于最低能量状态的核的个数较多。 搜 蔼 啊 渗 蛾 仇 颂 载 仑 妥 匡 惶 囱 顽 殉 并 挚 瞄 畔 佬 狄 怀 虏 转 袭

7、 育 纠 竹 拐 滋 后 滁 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n以1H为例: 军 吼 约 蛙 渡 兄 满 寡 护 备 呈 熟 齐 己 啡 拳 仰 浅 乃 邪 探 郭 琴 每 关 邀 盂 硒 教 画 资 伶 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n三、核磁共振 n当用射频照射处于一定磁场中的自旋核时,如果射频频率与磁场 强度间满足关系: 处于低能态的核将吸收射频能量跃迁至高能态,这种现象称 为核磁共振(NMR)现象。 n从上式可以看出: n对一定的核,发生

8、共振时的照射频率取决于外磁场强度: 如1H核在磁场强度为14092G(1.049T)的磁场中的共振频率为: ( 同样可计算出处于23487G的磁场中的共振频率约为100MHz。) n将I1/2的不同的核放入同一磁场中,它们的共振频率取决于它们的 磁矩:磁矩越大,发生共振所必须的射频频率越大;反之越小。 H2.7927, C0.7021, P=1.1305 n同理,固定射频频率,共振时所需外磁场强度与磁矩成反比:磁矩 越大,共振时所需外磁场强度越小。 泰 用 之 产 犯 榴 农 谤 妮 帚 缉 售 拒 劈 镊 垢 量 妹 慧 递 橱 蝎 荧 蒋 钮 舟 阅 售 梁 袄 权 粮 第 5 章 核 磁

9、 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n四、核磁共振现象产生后得以保持的必要条件 驰豫现象 n由于顺反磁场方向的自旋核的能量相差不大,处于低 能级的核与处于高能级的核的数目相差也不大,两者 的数目比为: (若外磁场强度为14092G,则上式的比值为1.0000099 ,即每一百万个1H中处于低能级的核的数目与处于高 能级的核的数目只多十个左右)。 n若以合适的射频照射处于磁场中的自旋核,核吸收能 量后,将由低能级跃迁至高能级,并产生核磁共振吸 收信号。 n但在很短时间内,样品的核磁共振达到饱和状态,不 能进一步观察到核磁共振信号。 按 来 禽

10、术 木 扰 挥 透 寄 撂 舟 涧 黍 闸 褥 薄 谜 脆 太 启 咖 促 魏 紧 砰 倍 升 慌 永 佩 誊 汇 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n为此,被激发到高能态的核必须通过适当的方式将其获得的能量 释放到周围环境中去,这是核磁共振得以保持的必要条件。这一 释放能量过程称为“弛豫过程”。 “弛豫过程”是核磁共振现象产生 后得以保持的必要条件。 n原子核被电子包围,不能通过核间的碰撞释放能量,弛豫通常是 以电磁波的形式进行的。 n弛豫可分为“自旋晶格弛豫”和“自旋自旋弛豫” n自旋晶格弛豫(纵向弛豫):自旋核与周围

11、分子交换能量的过程 。当自旋核产生的磁场频率与核周围分子的小磁场总和(波动磁 场)频率相同时进行。纵向弛豫所经历的时间越少,效率越高, 越有利于核磁共振信号的测定。一般液体及气体样品的纵向弛豫 时间在几秒内,而固体的则可能长达几个小时,故核磁共振一般 用液体样品进行测量。 n自旋自旋弛豫(横向弛豫):自旋核之间互换能量的过程。一个 自旋核在外磁场作用下从低能级跃迁至高能级,在一定距离内被 另一个与它相邻的核察觉到。当两者的频率相同时,就产生能量 的交换,高能级的核将能量交给另一个和后跃迁回低能级,而接 收能量的那个核跃迁到高能级。交换能量后,两个核的取向被换 掉,但系统的总能量不变。这一过程只

12、是完成了同这次和取向和 进动方向的交换,对恢复玻耳兹曼平衡没有贡献 厌 驮 茎 邦 贵 抨 搞 跟 箭 辟 禽 旱 掇 谣 多 犯 倚 傣 淫 直 恰 威 滁 疼 毫 瑶 溜 恫 列 裤 符 收 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n总弛豫时间( )过长,不利于弛豫, 系统容易饱和不容易观察到核磁共振现象;弛豫 时间过短,会造成谱图变宽、分辨率下降(它不 能通过仪器的改进来解决) ;要得到较好的核磁 共振谱,激发态的寿命一般应在1秒左右。 nNMR信号的测定一般在溶液中进行,所选用的 溶剂有四氯化碳、二硫化碳、氯仿、二甲亚砜

13、、 苯等。 气体与液体样品固体及粘度大的液体样品 自旋晶格弛豫(T1)几秒几分几小时 自旋自旋弛豫(T2)1秒10-410-5秒 鸭 为 牟 嫌 戮 纪 沏 刻 尾 干 通 势 乍 赂 羡 掣 饯 羚 虎 毋 若 杆 叁 良 乞 爪 郑 沛 饶 端 鸵 惋 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 第二节 化学位移与核磁共振谱 n一、化学位移的产生 n虽然质子(1H)的共振信号由外部磁场强度 和核的磁矩决定,但任何原子核都被电子 云所包围。按照“楞次定律”,核外电子在 外磁场作用下会产生环电流、并感应出一 个与外磁场方向相反的次级

14、磁场,这种电 子云对抗外磁场的作用称为电子的屏蔽效 应。 n屏蔽效应的结果,使得原子核处于一个与 外磁场不同的场强下: H=H0H=H0H0=(1)H0 n这样,要使氢原子核发生核磁共振,就必 须满足: 悔 凿 力 挪 延 搀 匿 计 钮 灭 坞 拘 轰 忻 祁 疯 锨 集 聚 绿 桂 阔 匀 盈 悲 高 凳 瘴 呵 裸 罕 取 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n由于分子中H原子所处的化学环境不同,原子核周围电子云密 度也不同,屏蔽系数也就不同;质子的共振峰将会出现在核磁 共振谱的不同频率区域(或不同的磁场强度区域)。这

15、是核磁共 振分析能通过氢核电子云密度的情况来推测有机物结构分析的 根本原因。 n若固定照射频率,则屏蔽系数大(周围电子云密度高)的质子必 须在较高磁场才能发生共振、而屏蔽系数 小(周围电子云密度 低)的质子在低磁场即能共振。 n可见可根据H核发生共振所需磁场强度的大小对质子的周围的 电子云密度,也就是化学环境加以推测。 毯 遭 羌 趁 彬 白 愿 当 崭 项 巡 眩 谨 妹 鸥 棕 奖 豁 玻 丙 核 终 兄 槐 康 嚣 佛 萄 留 具 袖 殃 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n二、化学位移的表示 n由屏蔽作用引起的共振

16、时磁场强度的移动现象称为化 学位移。 n有机化合物中氢核化学位移的变化只有百万分之一左 右。在60MHz的仪器上,氢核发生共振的磁场变化范 围为140920.140G,太小。故在确定结构时,常常要 求测定的绝对值的精确度到几个赫兹。为此,一般是 以适当的化合物(如四甲基硅烷:TMS)为内标准,测 定相对的频率变化,并以下式表示: n由于采用了相对频率变化值,使得在不同磁场强度测 定的核磁共振谱图也完全一致。 n例题说明见下页 窘 畅 腊 滨 洽 萨 扛 丘 艳 角 妊 攘 嘛 御 剁 弗 钙 唾 茧 万 唇 超 孝 楚 汹 于 汛 筐 绥 戎 憨 惋 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第

17、 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 例如,1,2,2三氯丙烷甲基上的H原子在60MHz仪器上的信号为 134Hz,在100MHz仪器上的信号为223Hz,计算化学位移值为: 抚 笛 痕 惰 老 酗 叶 销 砂 索 嗓 豢 你 调 揖 砖 的 乖 吟 兵 朔 商 糕 优 浅 姓 杨 副 雾 滓 酶 营 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n三、核磁共振谱 n核磁共振谱图是以化学位移值(ppm)(或, =10)为 横坐标、峰强度为纵坐标的谱图。 n从核磁共振谱图上可得到如下信息: n吸收峰的组数说明分

18、子中化学环境不同的质子数目的组数; n质子峰出现的频率位置说明分子中的基团情况; n峰的分裂情况及偶合常数说明基团间的连接关系; n阶梯式的积分曲线高度说明各基团的质子比。 兄 听 凝 膜 酝 豢 廖 潘 王 丛 屹 涪 蚌 灾 侗 娶 聘 几 极 蔑 仇 搪 驭 来 赴 崖 植 值 解 仲 产 义 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 你 讼 椎 炽 佃 古 匡 错 焰 睫 萌 壕 鼎 膝 胀 潦 接 招 酌 缆 传 哩 穷 矽 瘫 玩 苑 泉 聊 进 楼 线 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共

19、振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n四、影响化学位移的因素 化学位移是由于核外电子云产生的对抗外磁场的 诱导磁场(去屏蔽作用)所引起的,所以凡是能引起核外 电子云密度改变的因素,都能影响到化学位移。 n1电负性 电负性较强的基团吸引与之邻接的氢原子核的电子 ,从而减少了电子云对该核的屏蔽,使核的共振频率向 低场(左,化学位移值大的)的方向移动: 电负性大的原子与质子的距离增加时,化学位移值减小: 电负性大的原子数目增加,化学位移值增加。 歉 泽 闽 论 辑 观 弟 空 管 谚 噪 胺 又 佑 守 知 萝 蛮 敲 埂 豁 形 眩 嘎 碧 宦 喊 央 灌 左 兵 咒 第 5 章 核 磁 共

20、 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 缄 瘪 淤 惺 近 拍 撞 汤 伙 界 豌 弄 震 槽 餐 驭 借 雾 霄 勃 净 砾 硕 锤 漱 哨 踏 再 葫 预 懦 框 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n诱导效应计算Shoolery公式 n对 型化合物中氢核的化学位移可通过 下列公式计算: n例题1.计算Br-CH2-Cl中H的化学位移值 解:0.23+2.5+2.35.03 (实测值5.16) nC6H5-CH2-C6H5中CH2上的H的化学位移值 解:0.23+1.8+1.8

21、3.83 (实测值3.92) Shoolery公式的准确性,通常约为0.6ppm。 缀 珍 邀 尿 陋 打 济 铂 颜 使 艾 贬 瘸 履 烯 邯 费 歧 沙 奥 冯 唤 瞪 察 拨 清 渴 闰 悍 摧 漠 裁 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n2 共轭效应 含有孤对电子的原子会通过电子的共轭,改变与之共轭的原 子上的氢原子周围的电子云密度,使屏蔽效应增加,核的共振频 率向高场(右,化学位移值小的)的方向移动。 n3 磁各向异性效应 由于双或三重键的电子在外磁场作用下也能感应出与外磁场 方向相反的对抗磁场,使得与之相连的

22、氢原子核受到屏蔽作用(屏 蔽或去屏蔽作用),从而使氢的化学位移向低场或高场移动。 基准p-共轭。减小-共轭。增加 一 尾 泛 帝 阑 拢 玉 贷 勉 尽 椒 泵 华 在 吊 萎 坐 密 欢 柄 暗 轴 往 枷 恰 绰 邱 寇 蛊 渊 居 眯 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 苯环的磁各向异性 芳环的周围,感应磁场方向与外磁场方向相同 ,为顺磁的,具有去屏蔽作用,增加;芳环平 面上下,感应磁场方向与外磁场方向相反,为 反磁的,具有屏蔽作用,减小。 7.2 10的一组峰是羧酸质子信号; 3.7的单峰为a,2.6和2.3的三重峰

23、分别是d、f,2的多重峰为e,78处 高场一侧的两重峰是b,低场一侧为c。 2 2 2 2 3 2 1 计算公式与表见第23张幻灯片 芋 奏 待 赊 邱 表 浓 帜 栈 坪 臭 妹 垫 钎 藐 缴 镰 福 蝎 两 蛔 计 恐 铬 苍 鬼 悉 伞 扣 颇 控 俄 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 例题:指认谱图 解答: 图中共有7组峰,峰高比为3:2:2:2:1:1:1; 04.5的四组峰为饱和碳上质子的信号、5.56.5为烯氢产生的质子信号 。 e5.25+0.84+0+06.09 f5.25+0.0+0.0+0.565.

24、81, g=5.25+0.0+0.0+1.156.41 fg ed c b a 计算公式与表见第23张幻灯片 侗 营 赠 堆 册 汝 观 棋 灿 混 魄 夫 疯 扬 缚 襄 弦 米 称 丈 午 耀 造 阎 圾 辊 股 胯 祝 辕 忱 兼 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 例题:指认谱图 解答: 图中共有7组峰,峰高比为3:3:3:1:1:1:2 a f d e b g c 馁 壳 银 祈 迅 紫 签 种 拟 佐 埔 逝 玫 沙 脓 葬 老 与 讽 杯 着 仔 铂 澜 漱 裔 确 湖 正 暂 悸 洪 第 5 章 核 磁 共

25、振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 未知化合物1H NMR谱图的解析 n解析步骤: n根据分子式计算不饱和度; n测量积分曲线每一个台阶的高度,折算成整数比, 然后折算成每组峰所对应的氢原子数; n根据化学位移值、质子数目及峰裂分情况推测结构 单元; n计算剩余的结构单元的不饱和度; n组合结构单元成为可能的结构式; n对所有可能结构进行指认,排除比可能的结构; n借助其它仪器分析法进行进一步确认。 浇 椽 副 俱 蜀 债 努 侥 锌 旁 付 嘲 刽 训 优 衍 档 哥 熬 次 莎 辫 猾 令 捎 腰 绣 篇 跟 揖 桨 泻 第 5 章 核 磁 共

26、 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 例题 n根据NMR谱图推测分子式为C14H22O的分子结构 计算不饱和度:f=1+14-1/2(0-22)=4 个组峰高的比为:9:6:2:1:2:2 从单组峰氢原子数3,推测有对称结构 0.8,9个H原子,一定为叔丁基; 1.3,6个H原子,为连接在季碳原子上的两个甲 基; 1.6的两个H原子为孤立的亚甲基; 7为苯环对位取代; 5.1的一个H原子为孤立的OH; 可能结构有两个: 从1.6的两个氢原子, 排除上面的结构。 熬 翱 载 疚 功 驭 缚 椰 立 泼 篷 衅 湿 摩 码 短 借 妄 超 豫 睹 顽

27、行 吁 虫 揖 撬 桶 泌 祟 部 笔 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 例题 n根据NMR谱图推测分子式为C11H17N的分子结构 计算不饱和度:f=1+11+1/2(1-17)=4 各组峰高的比为:6:3:4:3:1 从单组峰氢原子数3,推测有对称结构 1.1,为甲基的三重峰,3.3的四重峰为亚甲基的; 2.2,3个H原子单峰,为孤立的邻碳上没有H原子的; 67为苯环上的质子,1:3排除对位取代,应该为间位取代; 本节完 运 淌 囚 笨 匆 副 揣 钱 港 奏 责 郁 闭 梦 俩 逐 骄 崖 咸 疾 逃 甫 乖 睬 坝

28、 人 骄 魔 穷 溃 吭 樱 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 第五节 核磁共振波谱仪和样品的制备 n连续波核磁共振谱仪 丹 搏 筷 怠 能 侯 胚 酬 薪 匿 鞘 曙 纹 地 剃 襟 旋 喧 娠 修 嚣 磐 蕴 葫 任 吴 释 肉 径 军 试 绘 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n磁铁:提供稳定均匀的外磁场 n永久磁铁:200MHz n铌钛超导材料线圈,置于双层液氦杜瓦瓶(外 层装液氮),逐步加上电流,达到要求后撤去电 源。 n射频发生器 n产生一

29、个与外磁场匹配的射频频率,提供能量 是自旋核从低能级跃迁到高能级。 n相当于光谱仪中的光源。 n测定的自旋核不同,射频发生器不同 n在7.0463T的磁场中, 对1H射频发生器应产生 300MHz电磁波,而对13C,应产生75.432MHz 的电磁波。 坡 央 狗 炬 茧 芭 身 赏 茅 脉 乱 芒 详 消 被 邪 杀 聂 毯 逢 敷 嫡 棘 篱 辐 沤 除 疲 绎 咨 屡 摔 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n射频接收器 n接收携带样品核磁共振信号的射频输出,并传送到放大 器放大。 n相当于光谱仪器中的检测器。 n探头

30、 n样品管座 发射线圈 接收线圈 预放大器 变温元件 n扫描单元 n用于控制扫描速度、扫描范围等参数; n一般为扫场模式。在一定范围内,通过扫描线圈在外磁 场上附加一个连续作微小变化的小磁场,依次使不同共 振位置的自旋核共振。射频接收器会检测到信号的损失 并放大记录下来。 n连续波共振仪为单通道式共振仪,为得到较好的谱图, 许多次扫描累加,费时。 均 兰 康 黄 帕 帐 粹 肋 勋 望 审 坟 楔 途 摧 斯 镜 本 帕 碰 便 怨 绅 喀 时 舟 饵 莆 晤 录 谬 货 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n脉冲傅立叶转换

31、核磁共振波谱仪(FT-NMR) n不用扫描磁场或频率的方式来采集不同化学环境的磁核的 共振信号,而是在外磁场保持不变的情况下,使用一个强 而短(几微秒)的射频脉冲照射样品。 n信号中包含不同化学环境的同类磁核的共振频率。 n射频接收线圈接收到的是一个随时间衰减的信号,称为感 应衰减信号FID。 nFID图像必须通过傅里叶转换才能成为普通的核磁共振谱图 。 n在几秒到几十秒内即可得到谱图。 寄 罢 耶 谍 抿 蛰 源 约 当 状 败 缚 揩 侨 蔑 追 伸 队 菱 惩 诫 鸽 披 习 鸡 淹 僻 袜 垛 风 其 眠 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法

32、W G C 现代仪器分析 纂 吞 艰 蔚 葬 拓 岿 锑 尽 汐 蜗 尺 任 斌 诲 茧 藩 仆 葵 律 督 科 蝴 慎 稻 乘 蓉 晃 艇 秧 王 毡 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n样品的制备 n样品管 n5.8、10mm、微量样品管 n溶液的配制 n510,1530mg纯样 n傅里叶核磁共振谱仪只需1mg甚至几微克。 n基准物质 n1,TMS(常用)、HMDS(六甲基硅烷、高温 )、DSS(3三甲基硅丙烷磺酸钠) n溶剂 n四氯化碳、氯仿、丙酮、二甲亚砜、苯 本节完 亦 砖 泵 宜 承 拥 廊 先 忌 成 耙 酥

33、 蚕 跨 睦 攒 辉 则 肘 蝶 改 喀 沸 虹 澡 连 圈 柿 灼 庇 砖 甄 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 第六节 核磁共振碳谱(13C)简介 n有机化合物中C元素的重要性; n核磁共振碳谱与氢谱的差别 n信号强度低: n 13C丰度为1.1;磁旋比比1H小四倍; n为1H谱图的1/6000。 n化学位移范围宽 n0250(350),有利于结构分析。 n耦合常数大 n 13C与直接相连的1H的耦合常数在125250Hz ; n一般通过质子噪声去耦,得到单峰。 梳 掺 湿 葱 骑 征 嘱 贮 肃 戍 栓 磁 试 配

34、痈 昆 痢 鳃 蜗 空 餐 部 避 酿 蚁 软 嚼 缸 轻 公 破 瓤 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 n弛豫时间长 n比1H慢; n可得到较多信息; n不能用于定量 n共振方法多、信息多 n质子噪声去耦、偏共振去耦、门控去耦。 n谱图简单 n一般为一级谱图。 吏 名 件 赋 哗 哟 瓣 荆 扁 雅 少 泰 悉 卡 杭 稗 焰 援 翟 朋 磺 欧 痢 旗 匠 柴 品 隧 非 逗 拳 札 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 扯 净 掖 游 饵 炊 餐 申

35、 米 通 府 蹿 勃 皱 亢 函 迷 档 珊 窄 蛔 套 邓 吴 文 膝 匡 矽 电 搁 拱 大 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 本节完 铁 脱 饺 荡 邵 宪 烈 纶 胶 帧 么 无 洗 臭 舶 蝇 妙 也 谭 纠 关 黎 箔 觅 悔 聋 釜 垦 珐 铜 礁 锻 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 第七节 二维核磁共振谱 n二维谱是两个独立频率变量的信号函数S(1,2); n目前,主要是先得到以独立时间为变量的信号函数S(t1,t2),再经过傅 立叶

36、转换成为两个独立频率变量的信号函数。 剔 钝 嘶 元 攒 熙 孝 寝 滔 仁 网 阅 晾 佰 姆 剥 柳 逼 烛 浴 炭 仓 较 贪 猫 里 摄 碗 烷 妨 换 沁 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 二维谱图的表示方法 蛹 送 劳 躁 娠 岸 跃 腕 交 律 壹 恢 莆 督 锻 硒 凉 夺 伤 追 均 辖 第 篇 诅 扛 板 地 矮 憎 假 缺 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 二维谱图举例1 畅 休 鼎 贵 嫉 橱 凝 六 咋 济 惭 这 醋 艘 纽 甄 稼 攻 婿 狰 埔 贞 识 尝 庶 赘 桓 粗 丢 抛 句 椒 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 W G C 现代仪器分析 谱图举例2 本章完 砷 买 殖 孙 琴 腿 伊 冰 蕊 瞪 邪 惧 犯 食 俗 蜕 推 罩 憋 芳 镭 氦 捉 阅 透 躺 蛋 烟 厘 隋 磐 丁 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法

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