磁場中所處的不同能量狀態(磁能級)。原子核由質子、中子組成,它們也具有自旋現象。描述核自旋運動特性的是核自旋量子數I。不同的
的核在一個外加的高場強的靜磁場(現代NMR儀器由充電的螺旋超導體產生)中將分裂成2I+1個核自旋能級(核磁能級),其能量間隔為ΔE。對於指定的核素再施加一頻率為ν的屬於射頻區的無線電短波,其輻射能量hν恰好與該核的磁能級間隔ΔE相等時,核體係將吸收輻射而產生能級躍遷,這就是核磁共振現象。
NMRpuyijiuxianggaojidewaichashishouyinjiyiyangkejieshoudaobeicehedegongzhenpinlvyuqixiangyingqiangdudexinhao,binghuizhichengyigongzhenfengpinlvweizhiweihengzuobiao,yifengdexiangduiqiangduweizongzuobiaodeNMR圖譜。
化(hua)合(he)物(wu)分(fen)子(zi)中(zhong)同(tong)種(zhong)核(he)由(you)於(yu)與(yu)其(qi)相(xiang)連(lian)接(jie)的(de)原(yuan)子(zi)或(huo)原(yuan)子(zi)團(tuan)的(de)不(bu)同(tong),所(suo)處(chu)的(de)化(hua)學(xue)環(huan)境(jing)就(jiu)不(bu)同(tong),也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)被(bei)測(ce)核(he)的(de)核(he)外(wai)電(dian)子(zi)的(de)狀(zhuang)態(tai)與(yu)電(dian)子(zi)雲(yun)的(de)密(mi)度(du)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)。因(yin)此(ci)導(dao)致(zhi)對(dui)外(wai)加(jia)磁(ci)場(chang)產(chan)生(sheng)的(de)屏(ping)蔽(bi)作(zuo)用(yong)也(ye)不(bu)同(tong),也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)這(zhe)些(xie)核(he)實(shi)際(ji)所(suo)受(shou)的(de)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)是(shi)不(bu)同(tong)的(de),分(fen)裂(lie)的(de)磁(ci)能(neng)級(ji)間(jian)隔(ge)不(bu)同(tong)。由(you)於(yu)這(zhe)個(ge)原(yuan)因(yin)它(ta)們(men)將(jiang)在(zai)稍(shao)微(wei)不(bu)同(tong)的(de)頻(pin)率(lv)處(chu)出(chu)現(xian)共(gong)振(zhen)吸(xi)收(shou)。這(zhe)種(zhong)共(gong)振(zhen)吸(xi)收(shou)頻(pin)率(lv)相(xiang)對(dui)於(yu)人(ren)為(wei)規(gui)定(ding)的(de)基(ji)準(zhun)核(he)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)之(zhi)差(cha)Δν與基準核頻率ν基準之比,即這個吸收峰的相對位移,稱為化學位移δ,它是無量綱的數,一般在10-6數shu量liang級ji。根gen據ju不bu同tong基ji團tuan中zhong核he的de化hua學xue位wei移yi在zai各ge自zi特te定ding的de區qu域yu內nei出chu現xian的de特te點dian可ke以yi確que定ding化hua合he物wu分fen子zi中zhong官guan能neng團tuan的de種zhong類lei。鄰lin近jin基ji團tuan之zhi間jian有you相xiang互hu作zuo用yong會hui導dao致zhi譜pu峰feng有you更geng精jing細xi的de裂lie分fen,利li用yong這zhe種zhong裂lie分fen裂lie距ju的de大da小xiao與yu形xing狀zhuang可ke進jin一yi步bu確que定ding分fen子zi內nei部bu相xiang鄰lin的de基ji團tuan的de連lian接jie關guan係xi,最zui後hou便bian可ke推tui斷duan分fen子zi的de化hua學xue結jie構gou。
核磁共振波譜分析法的特點及應用範圍是:
(1)NMR是化合物分子結構分析的最重要方法之一。尤其適用於不能獲得單晶的化合物或液體(包括溶液中)的化合物的構型、構象的結構分析。大量地應用於有機結構分析,包括生物分子(如蛋白質分子等),但一般要事先確定分子式。
(2)靈敏度比較低。一般要用mg以上的試樣作測試,很少作定性分析。定量分析精確度、準確度較差。
(3)在化學反應動力學方麵有獨特的應用。可用於研究分子內部基團的運動(內旋轉),測定反應速度常數,也可以監視一些化學反應的進行過程。
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