核磁共振波谱法 (NMR).ppt

文档介绍：核磁共振波谱法(NMR)
Nuclear ic Resonance Spectroscopy
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第九章核磁共振波谱法(NMR)
Nuclear ic Resonance Spectroscopy
第一节概述
一、什么是NMR
NMR的研究对象磁性核与电磁波的相互作用
磁性核在磁场中
磁性核:109种元素所有的核均带电荷,有些核具有角动量,即其电荷可以绕自旋轴自转(似带电的陀螺)
磁棒在磁场中
图示:磁性核在外加磁场中的行为
图1: (1)无外加磁场时,样品中的磁性核任意取向。
(2)放入磁场中,核的磁角动量取向统一,与磁场方向 平行或反平行
图2: (1)无外加磁场时,磁性核的能量相等。
(2)放入磁场中,有与磁场平行(低能量)和反平行(高能量)两种,出现能量差E=h。
用能量等于E的电磁波照射磁场中的磁性核,则低能级上的某些核会被激发到高能级上去(或核自旋由与磁场平行方向转为反平行),同时高能级上的某些核会放出能量返回低能级,产生能级间的能量转移,此即共振。
NMR利用磁场中的磁性原子核吸收电磁波时产生的能级分裂与共振现象。
N
S
N
S
S
N
N
S
电磁波与不同种类核的作用
N
S
N
S
N
S
S
N
S
N
N
S
不同频率
频率
强度
二、NMR发展简史
1924年Pauli 特定的原子核具有自旋和磁矩,放入磁场中会产生能级分裂
1952年Standford大学的Bloch和Harvard大学的Purcell 独立证实了上述假设。获Nobel Prize
1953年,第一台NMR仪器FT-NMR
1991年 ,Ernst 对高分辨核磁共振方法发展(获Nobel Prize)
2002年(生物大分子的核磁分析)
三、设计NMR仪器的关键考虑
a) NMR产生的外因:外加磁场
b) NMR信号产生的内因:样品是否吸收,由核的种类决定
c) 样品的吸收频率范围:无线电电磁波
d) NMR谱记录:吸收峰频率(化学位移)与峰强度的关系