核磁共振:简介 BRUKER 具有非零自旋量子数的原子核具有自旋角动量,因而也就具有磁矩,例如象1H, 31P,13C,15N等原子核磁矩是一矢量如果含有此类核的物质置放于磁场中,原 来无规则的磁矩矢量会重新排列而平行于外加的磁场与外磁场同向和反向的磁 矢量符合 Boltzmann分布在数量上同向与反向的差别很小,但正是这一微小的差 别造就了核磁共振光谱学 0 ↑ttt 单位体积内原子核磁矩的矢量和定义为 宏观磁化强度矢量M( macroscopIc magnetization.其方向与外磁场方向相同 2021年2月21日
2021年2月21日 6 核磁共振 : 简介 具有非零自旋量子数的原子核具有自旋角动量,因而也就具有磁矩, 例如象1H, 31P, 13C, 15N 等原子核.磁矩是一矢量.如果含有此类核的物质置放于磁场中,原 来无规则的磁矩矢量会重新排列而平行于外加的磁场.与外磁场同向和反向的磁 矢量符合Boltzmann分布.在数量上同向与反向的差别很小,但正是这一微小的差 别造就了核磁共振光谱学. B0 M 单位体积内原子核磁矩的矢量和定义为 宏观磁化强度矢量 M (macroscopic magnetization.其方向与外磁场方向相同
核磁共振:简介 BRUKER RF脉冲 接收器 Receiver s(t) 在磁场中原来简并的能级分裂成不同的能级状态如 FT 果用适当频率的电磁辐射照射就可观察到核自旋能级 的跃迁.原子核能级的变化不仅取决于外部磁场强度的 大小及不同种类的原子核,而且取决于原子核外部电子 环境.这样我们就可获得原子核外电子环境的信息.宏 观上讲,当用适当频率的电磁辐射(RF)照射样品,宏观 磁化强度矢量从z-轴转到X或Y轴上通过接受器,傅立 叶转换就得到核磁共振谱图 2021年2月21日 7
2021年2月21日 7 在磁场中,原来简并的能级分裂成不同的能级状态.如 果用适当频率的电磁辐射照射就可观察到核自旋能级 的跃迁.原子核能级的变化不仅取决于外部磁场强度的 大小及不同种类的原子核,而且取决于原子核外部电子 环境.这样我们就可获得原子核外电子环境的信息.宏 观上讲,当用适当频率的电磁辐射(RF)照射样品,宏观 磁化强度矢量从Z-轴转到X或Y轴上.通过接受器,傅立 叶转换就得到核磁共振谱图. 核磁共振 : 简介 B0 M B0 M RF 脉冲 接收器 Receiver FT S(t) S(w) ass1
核磁共振:简介 BRUKER 样品 非磁性及非导电 灵敏度 样品需含≈1015原子核 600 MHZ 溶液 NMR 固体 Solids 成像 2021年2月21日8
2021年2月21日 8 核磁共振 : 简介 样品: 非磁性及非导电 灵敏度: 样品需含 1015 原子核 溶液 固体Solids 600 MHz 成像 NMR
核磁共振:简介 BRUKER 自旋-自旋偶合 化学位移 Larmor 频率 AE=nhb e. g. B=11.7T O(H500 MHZ O(3C=125MH 化学位移~Bo≈kHz 自旋-自旋偶合≈ Hz-kHZ 2021年2月21日 9
2021年2月21日 9 核磁共振 : 简介 E B0 =w = Larmor 频率 化学位移 自旋-自旋偶合 e.g. B0=11.7 T, w( 1H)=500 MHz w( 13C)=125 MHz 化学位移 ~ B0 kHz 自旋-自旋偶合 Hz-kHz
核磁共振:简介 BRUKER Information Larmor频率原子核 化学位移: 结构测定(功能团) J-偶合 结构测定(原子的相关性 偶极偶合:结构测定(空间位置关系) 弛豫: 动力学 CH H >C=CH C H H C >C=C< CH3 C 2021年2月21日10
2021年2月21日 10 核磁共振 : 简介 Information: Larmor 频率 原子核 化学位移: 结构测定(功能团) J-偶合: 结构测定(原子的相关性) 偶极偶合: 结构测定 (空间位置关系) 弛豫: 动力学 1H 13C CH3 H >C=CHC H C C H H H H D JHH H C JCH C >C=C< CH3