核磁共振波谱法件
质量数[A]原子序数[Z]自旋量子数[I]原子核奇数偶数偶数奇数或偶数偶数奇数1/2,3/2,5/2,…13C1H19F31P15N35Cl79Br125I012C16O32S1,2,32H114N7I与原子得质量数A和原子序数Z有下列关系:CAZI=0I=1或I1/2Ｉ＝1/2得原子核2、自旋分类
二、原子核得自旋能级和共振吸收自旋取向数=2I+1?E=2?HH0(一)核自旋能级分裂磁量子数m=I,I-1…-I+1,-Iμ＝γPPz=(h/2π)、mE=-?HH0
(二)原子核得共振吸收1、原子核得进动ν=γH0/2п在磁场中,氢核得核磁矩与外磁场成一定得角度,在外磁场得作用下,核在绕自旋轴自旋得同时被迫绕外场方向回旋运动,称核得进动,也称为拉莫尔进动(回旋)。
２核在能级间得定向分布及核跃迁ν=ν0=γH0/2пE=hν0=ΔE
三、自旋弛豫通过元辐射得释放能量途径,核从高能态回到低能态得过程叫驰豫。在热力学平衡条件下,自旋核在两个能级间得定向分布数目遵从波尔兹曼分配定律。n+/n-=1、0000099处于低能态得核仅比高能态得核数多百万分之十。。随着核磁共振过程得进行,如果高态核不能通过有效途径释放能量回到低能态,那么低能态得核数目就越来越少,一定时间后n-1/2=n+1/2,这时不会再有射频吸收,核磁共振信号消失,这种现象称为饱和。1、自旋-晶格驰豫2、自旋-自旋驰豫
一、屏蔽效应σ---屏蔽常数取决于核外电子得密度------取决于所处得化学环境(取决于邻近基团得亲电能力或供电能力)。第三节化学位移ν=(γ/2п)H0ν=(γ/2п)(1-?)H0②扫场①扫频低频高场高频低场
不同场强下氢核所需得频率不同,但化学位移相同。二、化学位移得表示d=[(u试样-u标准)/u标准]×106d=[(H标准-H试样)/H标准]×106化学位移得定义:由于屏蔽效应得存在,不同化学环境得氢核得共振频率不同,这种现象称为化学位移。化学位移就是表示不同化学环境同种核共振信号位置差别得物理量。100(TMS)
例如:用60Mz和100Mz仪器上测得得1,1,2—三氯丙烷中甲基和亚甲基质子得化学位移。8007006005004003002001000800700600500400300200100060MHz100MHzΔν134Δν240Δν223Δν400δ(CH3)=2、23δ(CH2)=4、00δ(CH3)=2、23δ(CH2)=4、00随着照射频率得增大,共振峰频率及NMR谱中得横坐标得幅度也相应得增大,但化学位移值并无改变。
三、影响化学位移得因素１、电负性(局部屏蔽效应)与质子相连元素得电负性越强,吸电子作用越强,价电子偏离质子,屏蔽作用减弱,信号峰在低场出现。
(１)C=X基团中磁得各向异性效应价电子产生诱导磁场,质子位于其磁力线上,与外磁场方向一致,去屏蔽。(负屏蔽)δ=4、5－5、7(C=C-H)δ=9、4-10(C=O-H)2磁各向异性效应或称远程屏蔽效应
大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静
苯环上得6个?电子产生较强得诱导磁场,质子位于其磁力线上,与外磁场方向一致,去屏蔽。(２)芳环得磁得各向异性效应δ=6、0－9、0(Ar-H)
线性分子价电子产生诱导磁场,质子位于其磁力线上,与外磁场方向相反,产生屏蔽。(正屏蔽)(３)Ｃ≡Ｃ三键得各向异性效应δ=1、8－3、0(C≡C-H)
??ΘＣＣΘ⊕⊕(４)单键得磁得各向异性效应屏蔽区去屏蔽区C-C-H(δ=0、85-0、95)C-C-H(δ=1、20-1、40)C-C-C(δ=1、40-1、65)HC