有机化合物谱图解析 第1章.ppt

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1、有机化合物谱图解析 第1章 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1.1.2 核自旋角动量及磁矩的空间量子化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，其数值为：磁矩：磁旋比（magnetogyric ratio）有外磁场时：磁矩和磁场的相互作用能E：若设外磁场加在Z轴方向上，则有：原子核不同能级间的能量差为：原子核不同能级间的能量差为：允许跃迁（允许跃迁（m=1):1.1.3 核磁共振的产生核磁共振的产生如用某一特定频率的电磁波辐照

2、核，如用某一特定频率的电磁波辐照核，并满足下述条件，则产生并满足下述条件，则产生NMR核磁共振的物理图象核磁共振的物理图象拉莫尔进动（拉莫尔进动（Larmor Precess）:核磁矩核磁矩 自旋轴自旋轴z B0 垂直于垂直于B0的线偏振交变磁场的线偏振交变磁场BRBLB1B1xy一般把最大一般把最大Z轴分量叫做原子核的磁矩（并非核轴分量叫做原子核的磁矩（并非核的总磁矩），由实验观测确定。的总磁矩），由实验观测确定。如如 1H的磁矩的磁矩 z(max)=2.79270 N(核核Bohr磁子磁子 N=5.05082x10-27JT-1)1T下与下与1H共振频率最接近的是共振频率最接近的是19F共

3、振频率共振频率(40.055MHz)1T磁场下的共振频率：磁场下的共振频率：1.2 化学位移（化学位移（Chemical Shift）1.2.1 屏蔽常数（屏蔽常数（Shielding Constant）核屏蔽核屏蔽原子的屏蔽原子的屏蔽(近程屏蔽近程屏蔽)抗磁屏蔽：以抗磁屏蔽：以s电子为主（电子为主（1H）顺磁屏蔽：以顺磁屏蔽：以p,d电子为主（电子为主（13C,19F等）等）分子的屏蔽分子的屏蔽(远程屏蔽远程屏蔽)分子内分子内的屏蔽：的屏蔽：分子间分子间的屏蔽：的屏蔽：诱导效应、共轭效应、磁诱导效应、共轭效应、磁各向异性效应、氢键效应、各向异性效应、氢键效应、范德华效应、顺磁效应范德华效应、

4、顺磁效应溶剂效应、介质磁化率效溶剂效应、介质磁化率效应、氢键效应、顺磁效应应、氢键效应、顺磁效应1.2.2 化学位移化学位移固定频率，扫场固定频率，扫场固定磁场，扫频固定磁场，扫频 0：仪器的公称频率：仪器的公称频率 0：60MHz B0：1.4092T 1ppm=60Hz 100MHz 2.3488T 100Hz 200MHz 4.6975T 200Hz 400MHz 9.3951T 400Hz10 8 6 4 2 010 8 6 4 2 010 8 6 4 2 0100MHz250MHz1.3 自旋自旋耦合（自旋自旋耦合（Spin-Spin Coupling）1.3.1 自旋自旋耦合裂分自

5、旋自旋耦合裂分一级谱：一级谱：1)谱线数目谱线数目nI+1（与（与n个等价核相耦合）个等价核相耦合）I=1/2时，时，n+1规则规则2)相邻两条谱线间距离都相等（）相邻两条谱线间距离都相等（）3)谱线强度分布符合谱线强度分布符合(a+b)n展开式的各项系数展开式的各项系数1.3.2 耦合常数（耦合常数（Coupling Constant)JJ反映了核磁矩间相互作用能的大小，和两核之间相隔反映了核磁矩间相互作用能的大小，和两核之间相隔化学键的数目密切相关，与仪器的工作频率无关。化学键的数目密切相关，与仪器的工作频率无关。如：如：13C-1H:1J;1H-12C-12C-1H:3J长程长程耦合（耦合（ong-Range Spin-Spin Coupling）1.4 脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪PFT-NMR （Pulsed Fourier Transform NMR)PFT-NMR（高频）的优点：（高频）的优点：省时，省样省时，省样;高灵敏度，高高灵敏度，高S/N;高分辨率高分辨率;CW法所无法实现的新的测试方法（各种脉法所无法实现的新的测试方法（各种脉冲序列的应用，与其他分析仪器联用等）冲序列的应用，与其他分析仪器联用等）