文档介绍：第十七章 核磁共振波谱法
(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR)
射频辐射:109－1010 nm; 红外光:780~40000 nm; 紫外:200~800 nm
一、核磁共振 (NMR)的发展简史
1924年Pauli W. 假设---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。
1938 年美国物理学家艾西德·艾萨克·瑞白 (Isidor Isaac Rabi)最先发现磁共振现象。
1946年Standford大学的Bloch和Harvard大学的Purcell 独立证实了这个现象。
1952年这两位科学家获得Nobel物理学奖
1953年Varian Associates推出第一台高分辨NMR
NMR光谱仪有两大类：
连续波
脉冲（FT-NMR）
1970年 出现商品化的FT-NMR
目前 FT-NMR占领了整个NMR市场
核磁共振 (NMR)
有磁性质的原子核可以吸收强磁场中存在的一定频率的电磁辐射。
NMR的研究对象---磁性核与电磁波的相互作用
二、 核磁共振的理论基础
(1) 核有磁性(磁性核)------------内因
(2) 外磁场(产生能级裂分)------外因
(3) 吸收射频辐射，自旋取向改变，即发生共振
量子力学解释
经典力学解释
(1) 原子核的磁性
原子核由质子和中子组成。原子核带正电荷，若有自旋运动，将产生磁场，并形成磁距μ。
核 磁 矩：
h：普朗克常数；
磁旋比：原子核特性；
自旋角动量：
I：自旋量子数；
量子力学解释
自旋量子数（I）不为零的核都具有磁矩
质量数 原子序数 自旋量子数I
偶数 偶数 0
偶数 奇数 1，2，3….
奇数 奇数或偶数 1/2；3/2；5/2….
原子核组成与自旋量子数I的经验规则：
(1) I=0 的原子核 O(16)；C（12）；S（22）等 ，无自旋，没有磁矩，不产生共振吸收。
(2) I=1 或 I >1的原子核
I=1 ： 2H，14N
I=3/2：11B，35Cl，79Br，81Br
I=5/2：17O，127I
这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少；
(3)Ｉ＝1/2的原子核 1H，13C，19F，31P
原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振研究的主要对象，C，H也是有机化合物的主要组成元素。