可见,弛豫决定处于高能级核寿命。而弛豫时间长,核磁共振信号窄;反 之,谱线宽 弛豫可分为纵向弛豫和横向弛豫 1)纵向弛豫τ;又称自旋-晶格弛豫。处于高能级的核将其能及时转移给周 围分子骨架(晶格)中的其它核,从而使自己返回到低能态的现象 a)固体样品-分子运动困难τ1最大—谱线变宽小-弛豫最少发生; b)晶体或高粘度液体-分子运动较易-c1下降-谱线仍变宽一部分弛 豫 c)气体或受热固体-分子运动容易c1较小-谱线变宽大-弛豫明显 综述:样品流动性降低(从气态到固态),τ1增加,纵向弛豫越少发生,谱 线窄。 2)横向弛豫τ2:又称自旋自旋弛豫。当两个相邻的核处于不同能级,但 进动频率相同时,高能级核与低能级核通过自旋状态的交换而实现能量 转移所发生的弛豫现象。 a)固体样品-结合紧密-自旋核间能量交换容易-r2最小-谱线变宽 最大(宽谱)-纵向弛豫容易。 b)受热固体或液体-结合不很紧密--自旋核间能量交换较易-τ2上升 谱线变宽较小一纵向弛豫较易; c)气体-自旋核间能量交换不易-2最大-谱线变宽最小一横向弛豫 最难发生。 综述:样品流动性降低(从气态到固态),以下降,越多纵向弛豫发生-谱 线宽。 3)在相同状态样品中,两种弛豫发生的作用刚好相反,只是在液态样品中, 二者的弛豫时间τ1和τ2大致相当,在05-50s之间。两种弛豫过程中
可见，弛豫决定处于高能级核寿命。而弛豫时间长，核磁共振信号窄；反 之，谱线宽。 弛豫可分为纵向弛豫和横向弛豫。 1) 纵向弛豫1：又称自旋-晶格弛豫。处于高能级的核将其能及时转移给周 围分子骨架(晶格)中的其它核，从而使自己返回到低能态的现象。 a) 固体样品---分子运动困难---1最大---谱线变宽小---弛豫最少发生； b) 晶体或高粘度液体---分子运动较易---1 下降---谱线仍变宽---部分弛 豫; c) 气体或受热固体---分子运动容易---1较小---谱线变宽大---弛豫明显。 综述：样品流动性降低(从气态到固态)，1 增加，纵向弛豫越少发生，谱 线窄。 2) 横向弛豫2：又称自旋-自旋弛豫。当两个相邻的核处于不同能级，但 进动频率相同时，高能级核与低能级核通过自旋状态的交换而实现能量 转移所发生的弛豫现象。 a) 固体样品---结合紧密---自旋核间能量交换容易---2 最小--- 谱线变宽 最大(宽谱)---纵向弛豫容易。 b) 受热固体或液体---结合不很紧密---自旋核间能量交换较易---2 上升 ---谱线变宽较小---纵向弛豫较易； c) 气体---自旋核间能量交换不易---2 最大---谱线变宽最小—横向弛豫 最难发生。 综述：样品流动性降低(从气态到固态)，2 下降，越多纵向弛豫发生---谱 线宽。 3) 在相同状态样品中，两种弛豫发生的作用刚好相反，只是在液态样品中， 二者的弛豫时间1和2大致相当，在 0.5-50s 之间。两种弛豫过程中
时间短者控制弛豫过程 4)两个问题 a)在NMR测量时,要消除顺磁杂质,为什么? b)在NMR测量时,要求将样品高速旋转,为什么? 、化学位移与自旋旋分裂 Chemical Shift and spin-spin Splitting) )化学位移 1、现象 我们知道,大多数有机物都含有氢原子(H核),从前述公式 LyBo可以看出,在Bo一定的磁场中,若分子中的所有H都是 2 一样的性质,即γH都相等,则共振频率vo一致,这时只将出现一个吸收峰, 这对NMR来说,将毫无意义。 事实上,质子的共振频率不仅与B有关,而且与核的磁矩或y有关, 而磁矩或γ与质子在化合物中所处的化学环境有关。 换句话说,处于不同化合物中的质子或同一化合物中不同位置的质子, 其共振吸收频率会稍有不同,或者说产生了化学位移-通过测量或比较 质子的化学位移--了解分子结构-这使NMR方法的存在有了意义。 什么是化学位移?在一定的辐射频率下,处于不同化学环境的有机化 合物中的质子,产生核磁共振的磁场强度或共振吸收频率不同的现象,称 为化学位移。如图。 HOI 600Hz
时间短者控制弛豫过程。 4) 两个问题： a) 在 NMR 测量时，要消除顺磁杂质，为什么？ b) 在 NMR 测量时，要求将样品高速旋转，为什么？ 三、 化学位移与自旋-自旋分裂(Chemical Shift and Spin-spin Splitting) 一) 化学位移 1、 现象 我 们知道， 大多数 有机物都 含有氢 原子( 1H 核 )，从前述 公式 0 0 2 B = 可以看出，在 B0一定的磁场中，若分子中的所有 1H 都是 一样的性质，即H都相等，则共振频率0一致，这时只将出现一个吸收峰， 这对 NMR 来说，将毫无意义。 事实上，质子的共振频率不仅与 B0有关，而且与核的磁矩或 有关， 而磁矩或 与质子在化合物中所处的化学环境有关。 换句话说，处于不同化合物中的质子或同一化合物中不同位置的质子， 其共振吸收频率会稍有不同，或者说产生了化学位移-----通过测量或比较 质子的化学位移-----了解分子结构-----这使 NMR 方法的存在有了意义。 什么是化学位移？在一定的辐射频率下，处于不同化学环境的有机化 合物中的质子，产生核磁共振的磁场强度或共振吸收频率不同的现象，称 为化学位移。如图