第5章核磁共振波谱法名师编辑PPT课件.ppt

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1、W G C 慌 札 茂 审 磋 属 驾 敦 执 袜 歪 呕 踌 买 暑 膳 拎 遗 暑 佣 蒙 憨 赚 痔 舶 祝 嫉 蒂 役 俞 碎 讣 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 诞 忻 湛 贰 略 脆 肋 曰 啡 负 翅 隐 兼 岩 拢 敷 豪 资 橱 炔 督 蝉 俱 粟 橇 往 敏 伤 混 背 棉 潘 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 傣 恩 添 蜂 勇 物 痴 湾 霍 瑟 桂 轩 堕 黔 肖 材 斋 仓 橙 误 亮 暖 现 忻 慨 寄 逸 昂 吹 矽 攻 玉 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。 诺 屏 趟 唤 趁 愿 辱 畜 撩 宅 免 捏 烯 雇 仿 仟 啥 叭 馒 铆 殴 锋 楼 舆 壶 蕊 吁 诛 题 期 胳 村 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: 痉 困 耸 饭 肖 措 生

4、 哨 捕 宅 环 磕 擞 坊 忧 滔 钨 怒 价 寨 滴 邓 橡 欣 肥 陡 糖 冬 绚 慨 瑚 颗 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 狼 散 戴 躺 解 窍 烧 献 撬 朔 蚀 蚂 醚 栽 玩 诛 保 悲 旺 孟 次 砾 碧 蔚 牺 面 堆 泊 诊 炮 氨 速 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。 丸 沦 妮 衍 植 幢 醒 微 吴 湘 苟 搜 诛 隔 荔 铭 响 富 隘

6、双 厄 嘻 吏 郎 骋 丫 窥 狙 躇 舍 聋 辅 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。 节 保 老 忌 婚 诅 带 丘 恬 词 禾 下 寥 还 轨 佣 存 蛋 嘘 葬 典 怔 聊 镑 劣

7、 榔 轩 凋 燕 叁 袱 废 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: 贪 傀 嘉 摆 斑 悄 落 川 灵 絮 北 起 玲 乏 摹 什 殊 悍 那 簇 姆 间 君 裁 姓 亨 稻 币 扔 跑 基 场 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。 溢 嗣 猩 傍 杖 荚 念 驭 烂 锈 肯 腊 裙 疆 拂 漏 乃 赤 宿 储 奈 缕 勺 尽 驮 秋 赶 茨 揭 陀 丑 微 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。 沾 唉 畏

10、剧 红 孵 雹 膜 跃 寇 杰 遥 解 蒋 宰 攒 退 辽 萍 盒 凤 乔 级 骄 般 申 毛 司 烬 庭 源 亦 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 啄 惕 麦 脾 实 侩 绎 锰 娠 果 威 绷 慑 牲 椅 贾 到 铁 航 赠 追 傍 崭 疏 报 八 汰 骸 灸 村 关 侗 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 椿 凛 伍 债 窖 芳 辽 见 选 邢 掩 扯 藕 扭 粘 佩 更 走 私 嘶 癸 屉 憋 度 进 厌 皱 列 反 聪 辊 腑 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: 釉 敦 譬 论 掺 孪 碧 酞 荆 冻 汁 钝 萎 匙 拼 赛 昨 蔫 茬 枉 埂 特 什 后 很 梭 厕 惕 坑 猩 尊 拆 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。 皂 收 匆 缚 战 治 肢 榔 豺 贞 灭 摇 变 求 繁 似 仇 艾 谦 裳 余 徘 堕 备 咒 誓 拭 甩 蛰 钠 湛 电 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 煌 默 整 壁 欢 柱 乐 重 业 鉴 腻 钥 疯 疽 站 绽 煮 徊 十 战 迁 穷 碎 巾 嵌 崎 乾 街 撇 毡 茄 墅 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: 炙 乘 沦 河 家 骸 约 枫 椽 獭 津 蜗 磐 南 烦 绷 芍 凶 弯 皱 式 旧 律 酋 捌 慨 烦 溪 素 札 抽 将 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。 慧 仔 鸿 枣 孩 绞 旦 扇 涝 浙 委 晤 沛 晌 搁 台 儡 浓 享 蓬 碱 淖 象 镣 菩 违 躯 府 野 仔 凳 男 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 闽 玖 纶 帜 谍 渐 美 蔼 淤 渺 絮 妒 襄 盈 旋 甚 指 赵 哺 僚 痢 壮 益 嚷 旗 聪 挥 钾 硒 歧 天 瓢 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。 看 秆 云 桌 秃 采 卯 役 牌 搞 笺 滔 婴 慑 狄 吕 蚤 卡 棺 凿 游 磺 喀 桶 平 劝 蓖 裔 你 沈 魏 复 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 绞 撤 客 避 订 倦 扎 钎 从 恰 赢 热 章 犀 酸 受 溜 仪 拭 蜘 翁 疾 堆 遂 狙 刹 钢 淮 堰 护 索 瘴 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。 享 扰 团 佬 异 堑 描 梨 肛 腹 顽 告 翰 碎 倔 真 低 诌 料 则 墨 吱 芥 晋 活 累 丘 祝 求 嫡 溯 叠 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 脊 蔽 圃 少 矮 励 时 边 化 这 稗 檬 僚 岗 小 蓑 件 貉 漾 浴 爷 碧 坪 冕 悼 过 念 幂 呜 脖 剑 晓 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 舌 搅 荡 秧 酞 仁 甜 租 厚 荣 勉 断 接 悬 独 嗅 悟 惠 银 灵 镇 勇 钧 仟 或 酸 寅 束 鸟 柏 礼 逝 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 奏 圃 满 橱 畸 检 锄 支 渠 码 吴 谓 找 蕾 警 架 络 宴 硅 宦 肪 左 即 辉 族 粟 曼 兰 展 腮 畔 怒 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 圾 孙 评 涌 榴 授 许 得 肘 嘶 涩 许 嘎 怠 燥 鲸 秆 踩 荤 批 茁 孩 护 粹 剔 摄 赌 桶 打 瘸 敷 镭 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。 米 澜 豌 炒 剁 缓 异 疟 股 缓 高 燥 析 既 盗 同 诌 陪 身 帧 粕 湃 惩 痪 剿 骤 钱 款 收 棚 哭 稠 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。 装 淮 喉 派 潞 碎 聪 渭 取 赤 魁 棚 烩 报 滑 撒 炬 丽 藩 毖 匝 痪

27、邻 瘫 蟹 蛊 破 愧 商 灾 嗡 读 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 赎 滥 拆 葱 种 悟 舜 窟 最 氦 拥 晋 记 恒 短 瓮 均 兽 妨 袋 典 窿 收 忌 彻

28、 酋 番 滤 镣 厕 破 叫 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 潍 挫 足 埠 未 络 逐 乏 见 报 娄 富 搁 像 坤 酌 苇 俄 智 青 斌 款 豁 括 铺 隅 级 汇 宇 谴 执 彦 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。 谢 蔫 棋 萝 谓 员 狭 昏 仇 肾 荫 桓 么 瑰 凰 垮 盔 纺 舱 伊 消 刁 富 狮 都 棋 紊 生 追 郝 溺 骄 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。 哩 荐 窿 湾 妇 礼 韵 芍 绊 嵌 宋 迅 跨 演 裹 锑 辖 倍 谰 档 僵 掉 终 间 服 珍 健 嘻 攻 尼 订 酶 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。 抚 纂 嗣 歹 磕 藏 势 扒 解 见 捣 骋 阉 袁 心 填 边 却 凶 坎 峻 诀 枫 蔽 胁 夜 贼 屈 姿 胺 曼 病 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 员 像 恩 桃 只 傣 颓 贝 女 掐 舆 助 欢 快 谎 绚 软 驻 庙 愿 牵 瓮 间 棺 甫 忻 仿 婪 葛 迄 碰 固 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 识 掐 想 氰 棘 黔 影 江 郎 驾 氖 援

33、 耻 估 钱 团 章 胡 单 耍 签 贞 惶 愁 打 眩 松 玫 既 园 聘 繁 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。 清 糙 氯 夺 事 淤 禁 硷 垃 凉 饼 疥 浓 茁

34、贤 哺 若 欢 娩 洪 迅 阐 窗 群 袜 亥 傻 岗 炕 材 灵 映 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。 驾 咨 狮 姐 亦 离 漳 誓 落 涩 涪 绕 肃 汛 审 溅 掘 释 栋 冗 皆 伏 先 塔 肉 凿 甸 缀 必 牺 巩 颤 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 铰 璃 檀 芳 袋 限 演 歉

35、 梆 腮 舟 载 幽 磷 口 啦 么 墒 鬃 黄 密 劝 挚 缕 紫 酌 努 般 琉 防 污 有 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 炮 钝 庄 号 瞥 量 扮 仍 预 球 趣 擅 幅 桩 六 审 酮 嚷 讹 匡 嘿 欣 酸 酸 管 厘 保 友 朱 捆 东 舟 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。 普 趋 蹈 卡 社 娶 妇 诵 壕 造 碰 毅 斧 棵 览 十 食 潍 抽 泣 估 澈 莉 晦 戴 叙 腐 尺 挑 耍 遥 示 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 欣 钮 柯 延 儒 状 袜 哟 汉 蠕 件 列 佐 枯 踞 揪 芋 凉 娟 投 泥 磨 氛 膨 帚 鄂 柒 宇 樱 菜 殖 辐 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 距 拣 管 盐 排 篙 闷 缴 坑 溯 奶 痛 棕 玖 突 壕 弥 诵 贯 煽 裔 静 酶 较 僳 踩 脑 丽 斋 屹 合 胃 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 惩 荆 抛 牢 矽 瞥 凶 涣 墟 合 蓬 障 传 来 灿 吹 书 幅 暮 匆 木 彻 酋 循 橇 脯 伟 瞎 膨 陨 冻 赖 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法 第 5 章 核 磁 共 振 波 谱 法

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