第7章核磁共振波谱法
(NuclearMagneticResonance);
;1952年诺贝尔物理学奖:布洛赫(FelixBloch)珀赛尔(EdwardPurcell)因发展了核磁精密测量的新方法及由此所作的发现——核磁共振。;12位因对核磁共振的杰出贡献而获得诺贝尔奖科学家;1991年诺贝尔化学奖:恩斯特R.R.Ernst(1933-)
瑞士物理化学家;2002诺贝尔化学奖:
瑞士科学家库尔特·.维特里希“forhisdevelopmentofnuclearmagneticresonancespectroscopyfordeterminingthethree-dimensionalstructureofbiologicalmacromoleculesinsolution.
他获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。;2003年诺贝尔医学奖:美国科学家保罗·劳特布尔(PaulLauterbur)和英国科学家彼得·曼斯菲尔德(PeterMansfield);MRIisusedforimagingofallorgansinthebody;1、原子核的自旋(nuclearspin);2、核磁共振(NMR);原子核在外磁场中的运动:;;3.化学位移;;化学位移成因一:诱导效应;化学位移成因二:氢键形成-电子云密度改变;J-偶合;二、NMR谱的表达;核磁共振波谱图的表示方法
(a)60MHz仪器(b)100MHz仪器;三、NMR提供的信息
化学位移值——确认氢原子所处的化学环境,即属于何种基团。
耦合常数——推断相邻氢原子的关系与结构
吸收峰的面积——确定分子中各类氢原子的数量比。
因此只要掌握这三个信息,特别是化学位移和耦合常数与分子结构之间的关系就容易解析NMR谱图。,
化学位移、耦合常数与分子结构的关系
;H;常见基团质子的化学位移;四、样品选择和制备;样品纯度:样品中所有分子的质子自旋共振信号都将在谱因中反映出来,因此少量杂质的存在足以干扰共振信号的识别与归属。生物NMR研究的样品纯度须在98%以上。
稳定性:样品必须稳定。;样品制备;第7章核磁共振波谱法;第7章核磁共振波谱法;五、1H-NMR谱的应用
;2、谱图解析步骤和实例;图6.14的;第7章核磁共振波谱法;六、13C核磁共振谱(碳谱);饱和与弛豫:;弛豫:
1H核可以通过非辐射的方式从高能态转变为低能态,这种过程称为弛豫。弛豫的方式有两种:自旋-自旋弛豫(横向弛豫):两个处在一定距离内,进动频率相同、进动取向不同的核互相作用,交换能量,改变进动方向的过程。自旋-晶格弛豫(纵向弛豫):处于高能态的核通过交替磁场将能量转移给周围的分子,即体系往环境释放能量,本身返回低能态。
;常见基团中碳-13的化学位移;核磁共振应用;一些实际的应用;七、NMR在聚合物材料研究中的应用;三种尼龙的H—NMR谱
尼龙66(b)尼龙6(c)尼龙11;定性鉴别的一般方法:;2、共聚物组成的测定;3、共聚物序列结构的研究;4、高分子键接方式和异构体的研究;PMMA的1H-NMR谱图
溶剂:氯苯(约30%)仪器:60Hz
(a)100℃(b)145℃;5、固体NMR在材料结构研究中的应用;分子光谱法的测试原理和谱图形式的比较
;谢谢聆听!