仪器分析_杨屹_核磁共振波谱法

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1、核磁共振波谱法NMR1核磁共振波谱法NMR概述基本原理谱图解析与应用NMR仪器2核磁共振成像（NuclearMagneticResonanceImaging)，是利用核磁共振（nuclearmagneticresonnance，简称NMR）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。NMR—概述3核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人

2、体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。人脑纵切面的核磁共振成像NMR—概述4历史1946年---Bloch(StanfordU.)&Purcell(HarvardU.)观察到核磁共振现象1948年---建立核磁弛豫理论1950年---发现化学位移和偶合现象NMR—概述51952年---NobelPrice(物理）1951年---Arn

3、old发现乙醇的核磁共振信号3组峰历史NMR—概述671956年---Varian公司第一台高分辨核磁共振波谱仪1965年---傅立叶变换谱学诞生1970s---固体核磁、二维核磁、固体魔角旋转技术（材料学）、核磁成像等NMR—概述8历史1991年---NobelPrice（R.R.Ernst）高分辨核磁共振分光法，成为有机物鉴定和结构测定的重要手段。NMR—概述9NMR—概述102002年的诺贝尔化学奖之一半授予了KurtWüthrich博士,以表彰他在应用核磁共振技术获得生物大分子三维结构方面所做出的卓越贡献。http://www.mol.biol.ethz.ch/wuthri

4、ch/people/kw/cv2en.htmlNMR—概述11TheNobelPrizeinChemistry2002JohnB.FennKoichiTanakaKurtWüthrich1/4oftheprize1/4oftheprize1/2oftheprizeUSAJapanSwitzerlandVirginiaCommonwealthUniversityRichmond,VA,USAShimadzuCorp.Kyoto,JapanEidgenössischeTechnischeHochschule(SwissFederalInstituteofTechnology)Zu

5、rich,Switzerland;TheScrippsResearchInstituteLaJolla,CA,USAb.1917b.1959b.1938"forthedevelopmentofmethodsforidentificationandstructureanalysesofbiologicalmacromolecules""fortheirdevelopmentofsoftdesorptionionisationmethodsformassspectrometricanalysesofbiologicalmacromolecules"12诺贝尔获奖者的贡献2003年10

6、月6日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国化学家-{zh-tw:保罗·劳特伯;zh-cn:保罗·劳特布尔}-（PaulC.Lauterbur）和英国物理学家彼得·曼斯菲尔德（PeterMansfield），以表彰他们在医学诊断和研究领域内所使用的核磁共振成像技术领域的突破性成就。NMR—概述13自旋核在磁场中的行为化学位移及影响因素自旋偶合及自旋裂分NMR—原理14核的自旋核磁共振弛豫过程原理—自旋核在磁场中的行为15一、原子核的自旋核的自旋自旋角动量：I：自旋量子数h：普朗克常数质量数原子序数　　自旋量子数I偶数偶数　　0偶数奇数　1，2，3….奇数

7、奇数或偶数　　1/2；3/2；5/2….16二、原子核的磁矩核的自旋核磁矩（核磁子）：μ=γPγ－磁旋比171．I=0的原子核O(16)；C（12）；S（22）等无自旋，没有磁矩，不产生共振吸收。2．I=1或I>１的原子核I=1：2H，14NI=3/2：11B，35Cl，79Br，81BrI=5/2：17O，127I这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少。核的自旋18核的自旋3．Ｉ＝1/2的原子核：1H，13C，19F，31