核磁共振+1.ppt

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1、Chap.3核磁共振谱(NuclearMagneticResonanceSpectroscopy)1核磁共振基本原理1.1原子核的自旋与磁矩1.1.1原子核的自旋自旋量子数I>1/2，具有电四极矩（quadrupole）1）质子数、中子数均为偶数，则自旋量子数I=0（如12C、16O、32S）2）质子数与中子数其一为偶数，另一为奇数，则I=1/2（如1H、13C、15N、31P）I=3/2（如35Cl、37Cl），3）质子数、中子数均为奇数，则I=1（如2H、14N），1.1.2核自旋角动量及磁矩的空间量子化自旋量子数的原子核具有自旋角动量

2、　，其数值为：磁矩：磁旋比（magnetogyricratio）磁矩和磁场的相互作用能E：在Z轴方向上，则有：原子核不同能级间的能量差为：允许跃迁（m=1):1.2核磁共振的产生如用某一特定频率的电磁波辐照核，并满足下述条件，则产生NMR可见，固定B0，改变ν射或固定ν射，改变B0都可满足条件，发生核磁共振。为了便于操作，采用后一种方法。1.4化学位移1950年，NH4NO3有机化合物分子中的氢核周围还有电子！各种化学环境不同的氢核，其周围的电子云密度也不同。在B0作用下，核外电子的环流运动会产生一感应磁场Bi。而Bi的方向总是与B0

3、相反;就是核外电子的存在使1H核受到了屏蔽作用。1H核真正感受到的磁场强度BN为：BN=B0–Bi=B0–σB0=(1-σ)B01.4.1化学位移产生的原因在真实分子中，发生核磁共振的条件是：这里σ是屏蔽常数。不同化学环境的质子，裸露程度不同，其σ值也不同，从而发生核磁共振的B0不同。这就是化学位移的来源。1.4.2化学位移的表示方法在实际测量中，化学位移不是以裸露的1H为标准，而是以某一标准物为标准，测得样品共振峰与标准样共振峰的距离。以δ表示：ν样——样品的共振频率；ν参——标准样的共振频率；标样——TMS（(CH3)4Si）。其分子中

4、只有一种1H，且屏蔽作用特大，在高场出峰。一般有机物的δ＞0，在TMS的低场（左边）出峰。1951，Gutowsky,MccallandSlichter19F,发现两个峰，而分子只有一个F化学位移不能解释31P？自旋核与自旋核之间通过键电子的相互干扰称为自旋-自旋耦合。1.5.2自旋耦合的表示裂距反映了相互耦合的强弱，用耦合常数J表示J与外磁场强度无关2核磁共振氢谱2.1氢谱中的几个重要参数2.1.1化学位移（i）电负性取代基电负性越强，越移向低场例1：化合物CH3ICH3BrCH3ClCH3F电负性I：2.5B：2.8C：3.0F：4.

5、0δH/ppm2.162.683.054.26(1)影响化学位移的主要因素（ii）.相连碳原子的s-p杂化轨道的s成分越多，越移向低场烯或炔质子>饱和碳质子（iii）各向异性效应