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1、14.1概述核磁共振：在外磁场的作用下，具有磁性的原子核吸收一定频率的无线电波，而发生自旋能级跃迁的现象。(nuclearmagneticresonance,NMR)核磁共振波谱：以核磁共振信号强度对照射频率(或磁场强度)作图所得的谱图。(NMRspectrum)。核磁共振波谱法(NMRspectroscopy，NMR)外磁场磁性无线电波自旋能级核磁共振波谱的产生扫场法：固定照射频率，改变磁场强度扫频法:固定磁场强度，改变照射频率14.2基本原理14.2.1原子核的自旋与磁距1.自旋分类质量数为偶数，电荷数为偶数：
2、I＝0质量数为奇数：I为半整数质量数为偶数，电荷数为奇数：I为整数I=1/2的原子核,核电荷球形均匀分布于核表面,如:1H1,13C6,14N7,19F9,31P15它们核磁共振现象较简单;谱线窄,适宜检测,目前研究和应用较多的是1H和13C核磁共振谱例题下列哪一组原子核不产生核磁共振信号：A2H、14NB19F、13CC1H、13CD12C、16O2.核磁矩:自旋角动量磁旋比原子的特征常数3.空间量子化（1）无外磁场时，的取向任意的。1H（2）将原子核置于磁场中，2I＋1个取向（3）磁量子数m，＝I，I－1，
3、…，-I－1，－I1、进动（Larmorprecession）14.2.2核磁共振带正电荷的、且具有自旋量子数的核会产生磁场，该自旋磁场与外加磁场相互作用，核磁矩将会产生回旋，称为进动(Procession)1、进动（Larmorprecession）：进动频率：磁旋比H0：外加磁场强度Larmor公式2.能级分裂3.共振吸收条件Larmor公式由于在能级跃迁时两个频率相等14.3化学位移14.3.1化学位移及其表示2、实际上各种化合物中的氢核的化学环境或结合情况不同，所产生的共振吸收峰频率不同.1、1H核的共
4、振频率由外部磁场强度和核的磁矩表示,如在H0=4.69的磁场中，其共振频率为200.15MHz，即在核磁共振谱图上共振吸收峰为单峰。14.3化学位移原因：氢核并非裸核，他受分子中各种化环境的影响。例如，绕核电子再外加磁场的诱导下，产生与外加磁场方向相反的感应磁场。由于感应磁场的存在，使原子核实受磁场强度稍有降低。14.3化学位移σ屏蔽常数（1）扫频：屏蔽常数大的核，进动频率小，共振峰出现在低频端（右端）；反之出现在高频端（左端）（2）扫场：屏蔽常数大的核，需在较大的H0下共振，共振峰出现在高场（右端）；反之出现在低
5、场（左端）核磁共振谱的右端：低频、高场核磁共振谱的左端：高频、低场2.化学位移的表示（1）化学位移：由于屏蔽效应的存在，不同化学环境的氢核的共振频率不同的现象。（2）化学位移的表示：相对值（1）共振频率变化小，绝对值测量困难（2）化学位移随外加磁场变化，不便于比较。（1）δ值定义式（定性参数）标准物一般为四甲基硅烷（TMS）（2）常用标准物:四甲基硅烷（TMS)1.只有一个尖峰4.化学位移最大，不会和其他化合物中的氢核重叠。一般氢核的共振峰都出现在左侧。2.TMS化学惰性，不和试样反应。3.易溶于有机溶剂，且沸点低
6、(27℃),试样易回收。氘代溶剂，以防止溶剂的氢干扰样品的测定D2O、CDCl3、CD3OD（3）常用溶剂14.3.2影响化学位移的因素化学位移是由于核外电子云的对抗磁场引起的,凡是能使核外电子云密度改变的因素都能影响化学位移内部:元素电负性,磁各向异性外部:溶剂效应,氢键的形成等影响因素1.相邻基团或原子的电负性氢核与电负性的原子或基团相连时,使氢核周围电子云密度降低，抗磁屏蔽减弱。元素的电负性越大，或者取代基团的吸电子作用越强，屏蔽效应越小，氢核的化学位移值越大。化学式CH3FCH3ClCH3BrCH3ICH
7、4(CH3)4Si电负性化学位移4.04.263.13.052.82.682.52.162.10.231.80Si的电负性最小,从质子中拉电子的能力最小,电子提供的屏蔽效应最大,吸收峰在高场1.局部屏蔽效应（元素电负性影响）几类质子的化学位移a.芳氢δ为7左右。b.活泼氢（酚羟基、烯醇基、羧基、醛基）δ为10以上。c.饱和烃的氢δ一般较小，CH3（0.87）、CH2（1.20）、CH（1.55）d.与氧相连的质子，化学位移增大，一般在4左右？在核磁共振波谱中化学位移等同的核，其共振峰并不总表现为一个单一峰。14.4
8、自旋偶合和自旋系统14.4.1自旋偶合与自旋分裂自旋分裂：由自旋偶合引起的共振峰分裂的现象，又称为自旋－自旋分裂/自旋裂分，简称自旋裂分。自旋偶合：核自旋产生的核磁矩间的相互干扰，自旋－自旋偶合，简称自旋偶合。2.分裂原因3.n＋1律某基团的氢与n个氢相邻偶合时将被分裂为n＋1重峰，而与该基团本身的氢数无关。单峰（singlet，s）二重峰（doublet，
