核磁共振波谱学概论(ppt)

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1、核磁共振波谱学本课程主要内容：第一讲：核磁共振波谱学概述第二讲：核磁共振基本原理第三讲：核磁共振氢谱第四讲：核磁共振碳谱第五讲：核磁共振二维谱第六讲：固体核磁共振谱第七讲：核磁共振波谱仪介绍第八讲：核磁共振实例及解析第一讲：核磁共振波谱学概述：什么是核磁共振核磁共振的发展历史核磁共振谱的主要参数核磁共振的特点及其应用核磁共振概念核磁共振（NuclearMagneticResonance，简写为NMR），是指核磁矩不为零的核，在外磁场的作用下，核自旋能级发生塞曼分裂（ZeemanSplitting），共振吸收某一特定频率的射频（radiofrequ

2、ency简写为rf或RF）辐射的物理过程。1946年Stanford的Bloch和Harvard的Purcell各自独立观察到核磁共振现象。1952年获得诺贝尔物理奖核磁共振现象许多原子核是有磁性的在磁场中磁矩绕磁场作Larmor进动在特定频率的电磁波照射下发生共振核磁共振信号强度对电磁波频率作图就是通常看到的核磁共振谱图B0正戊醇C5H11OH的质子去耦13C谱CH3CH2OH质子谱的精细结构核磁谱提供原子核所处环境的信息,是目前最有用的结构分析手段之一主要的核磁共振参数化学位移偶合常数弛豫参数T1,T2,NOE提供了化学分子的分子拓扑结构与空

3、间结构的信息,以及分子运动和分子相互作用的信息核磁共振波谱学的发展历史核磁共振波谱学发展史上的里程碑1946年Stanford的Bloch和Harvard的Purcell各自独立观察到核磁共振现象。1952年获得诺贝尔物理奖30年代Rabi和Gorter等做了许多工作。1936年Gorter试图观察LiF中的7Li核的共振吸收。不幸的是，由于所使用的LiF太纯，使样品的弛豫时间太长而失败。固体(石蜡)中核磁矩共振吸收布洛赫《物理评论》“核感应”的论文瑞士的Ernst对二维NMR进行了深入研究，于1976年用量子统计的系综理论对二维NMR原理进行详

4、尽的理论阐述，1983年又提出乘积算符理论，大大简化了脉冲序列的分析。二维NMR1比列时的Jeener于1971年提出二维NMR的思想2瑞士的Ernst对二维NMR进行了深入研究，于1976年用量子统计的系综理论对二维NMR原理进行详尽的理论阐述，1983年又提出乘积算符理论，大大简化了脉冲序列的分析。二维NMR脉冲傅立叶变换及多维核磁共振波谱技术的发展使得NMR可以用于蛋白质溶液结构解析瑞士的Wüthrich首先将2D-NMR的方法用于蛋白质，发展了将2D-NMR和距离几何结合得到蛋白质在溶液中的空间结构的方法，第一个用NMR方法解析出蛋白质的

5、空间结构,获得2002年诺贝尔化学奖瑞士的Wüthrich第一个用NMR方法解析出蛋白质的空间结构TheNobelPrizeinPhysiologyormedicine2003核磁共振成像技术（MRI）核磁共振是发展中的学科新实验方法8名科学家获得6次诺贝尔奖3次物理学奖2次化学奖1次医学生理学奖1993年恩斯特预言：下一次？。。。。。。核磁共振波谱学发展的历史多学科交叉的历史1960:KIS1.25MHzPermanentMagnet核磁共振谱仪(Bruker)高场核磁共振谱仪的发展为核磁共振应用于生物大分子奠定了基础化学位移和自旋偶合的

6、相继发现将NMR信号与化学结构联系起来，NMR开始广泛用于化学蛋白质的1H谱蛋白质的第一张1H谱(核糖核酸酶,40MHz),记于1957年[AdaptedfromJeremyN.S.Evans(1995)BiomolecularNMRSpectroscopy.p.3,OxfordUniversityPressInc.]2.0mMRnaseT1的900MHz1H谱核磁共振波谱的主要参数NMR观测结果能提供物质结构的基本信息1、静态结构①.化学位移（δ）②.偶合常数（J）2、动态结构③.纵向弛豫（T1），即自旋－晶格弛豫④.横向弛豫（T2），即自旋－

7、自旋弛豫⑤.核欧沃豪斯增强效应（NuclearOverhauserEffect，简称为NOE）弛豫时间1HNMR13CNMRDEPTsCOSYHSQCHMBCTOCSYNOESY11BNMR19F23Na29Si31P195Pt核磁共振的特点及其应用核磁共振技术的特点及其应用核磁共振基本原理-引言庞文民核磁共振的方法与技术作为分析物质的手段，由于其可深入到物质内部而不破坏样品，并具有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速发展和广泛应用。涉及化工、石油、橡胶、建材、食品、冶金、地质、国防、环保、纺织及其它工业部门。从物理学渗透到化学、生物、地质、药学

8、、医学、农业、环境、矿业、脑科学、量子计算机、纳米材料、C60、软物质、超导材料以及材料等学科。核磁共振(NuclearMagnetic