第三章核磁共振与电子顺磁共振波谱法 NMR ESR 研究对象 具有磁矩的原子核 具有未成对电子的物质 共振条件式 △E=hv=H0/ △E=hv=8BH0 称为核磁子, 称为玻尔磁子, 磁子/JT H的B=505×1027 电子的B=9273×1024 g因子 氢核H的g因子为 自由电子的g因子为 (又称朗德因子,无量纲)N=5.5855 g=2.0023 结构表征的主要参数 耦合常数,单位Hz;化超精细分裂常数α,常 学位移δ,常用单位Ppm用单位特斯拉 常用谱图 核吸收谱的吸收曲线和电子吸收谱的一级微分 积分曲线 曲线
第三章 核磁共振与电子顺磁共振波谱法 NMR ESR 研究对象 具有磁矩的原子核 具有未成对电子的物质 共振条件式 磁子/J/T 称为核磁子， 1H的＝5.05×10-27 称为玻尔磁子， 电子的＝9.273×10-24 g因子 (又称朗德因子，无量纲) 氢核1H的g因子为 gN ＝5.5855 自由电子的g因子为 ge ＝2.0023 结构表征的主要参数 耦合常数J，单位Hz；化 学位移，常用单位ppm 超精细分裂常数，常 用单位特斯拉 常用谱图 核吸收谱的吸收曲线和 积分曲线 电子吸收谱的一级微分 曲线 E hv H I = = 0 E = hv = gH0
36电子顺磁共振谱 EPR,又称为电子自旋共振谱(ESR) 361电子顺磁共振谱的基本原理 1顺磁性与逆磁性 物质的原子或分子中具有未成对电子(自旋平行的 电子)时,电子的自旋磁矩不等于零,这类物质具有 顺磁性;反之电子的自旋磁矩等于零,这类物质是 逆磁性的,常见的化合物大多数是逆磁性的。 氧分子是顺磁性物质
3.6 电子顺磁共振谱 ❖ 3.6.1 电子顺磁共振谱的基本原理 EPR，又称为电子自旋共振谱(ESR)。 1 顺磁性与逆磁性 物质的原子或分子中具有未成对电子(自旋平行的 电子)时，电子的自旋磁矩不等于零，这类物质具有 顺磁性；反之电子的自旋磁矩等于零，这类物质是 逆磁性的，常见的化合物大多数是逆磁性的。 氧分子是顺磁性物质
36电子顺磁共振谱 ÷36.1电子顺磁共振谱的基本原理 1顺磁性与逆磁性 化学研究中常见的顺磁性物质: (1)含有自由基的化合物; (2)双基或多基化合物; (3)三线态分子; (4)过渡金属离子和稀土离子
3.6 电子顺磁共振谱 ❖ 3.6.1 电子顺磁共振谱的基本原理 化学研究中常见的顺磁性物质： (1) 含有自由基的化合物； (2) 双基或多基化合物； (3) 三线态分子； (4) 过渡金属离子和稀土离子。 1 顺磁性与逆磁性
3.6电子顺磁共振谱 3.61电子顺磁共振谱的基本原理 2电子顺磁共振原理与共振条件 根据量子力学,电子的自旋磁矩从和自旋角动量S的关系为: =-8Sg因子一无量纲参数,反映局部磁场特征, 表示不成对电子所处的环境。 由于电子的自旋算符的本征值Ms=±1/2,由物理 电磁学理论知: 1与外磁场发生的磁相互作用的能量为: E=-H、H=gBSH=±gBH 2 △E=8BH
3.6 电子顺磁共振谱 ❖ 3.6.1 电子顺磁共振谱的基本原理 2 电子顺磁共振原理与共振条件 s = −gS s 与外磁场发生的磁相互作用的能量为： E s H gSH gH 2 1 = − = = 由于电子的自旋算符的本征值Ms＝±1/2，由物理 电磁学理论知： E = gH g因子－无量纲参数，反映局部磁场特征， 表示不成对电子所处的环境。 根据量子力学，电子的自旋磁矩s和自旋角动量S的关系为：
3.6电子顺磁共振谱 3.61电子顺磁共振谱的基本原理 2电子顺磁共振原理与共振条件 H不等于0,则电子的两种自旋状态的能量不 相同,产生能级的分裂。 若在垂直于H的方向上加上频率为v的电磁波 并能满足下式: hv= 8BH 一部分处在低能级中的电子吸收电磁波的能 量跃迁高能级中,即产生电子自旋共振现象。 ESR仪多用扫场法
3.6 电子顺磁共振谱 ❖ 3.6.1 电子顺磁共振谱的基本原理 2 电子顺磁共振原理与共振条件 H不等于0，则电子的两种自旋状态的能量不 相同，产生能级的分裂。 若在垂直于H的方向上加上频率为v的电磁波， 并能满足下式： hv = gH 一部分处在低能级中的电子吸收电磁波的能 量跃迁高能级中，即产生电子自旋共振现象。 ESR仪多用扫场法