核磁共振波譜法專家講座

第9章核磁共振波譜法(NuclearMagneticResonanceSpectroscopy,NMR)9.1NMR介紹9.2NMR基本原理一.原子核能級(jí)分裂及其描述二.能級(jí)分布與弛豫過(guò)程三.化學(xué)位移與自旋-自旋分裂9.3NMR儀器及組成一.儀器分類二.儀器組成核磁共振波譜法專家講座第1頁(yè)NMR介紹1.普通認(rèn)識(shí)

NMR是研究處于磁場(chǎng)中原子核對(duì)射頻輻射(Radio-frequencyRadiation)

吸收，它是對(duì)各種有機(jī)和無(wú)機(jī)物成份、結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性分析最強(qiáng)有力工具之一，有時(shí)亦可進(jìn)行定量分析。在強(qiáng)磁場(chǎng)中，原子核發(fā)生能級(jí)分裂(能級(jí)極?。涸?.41T磁場(chǎng)中，磁能級(jí)差約為2510-3J)，當(dāng)吸收外來(lái)電磁輻射(109-1010nm,4-900MHz)時(shí)，將發(fā)生核能級(jí)躍遷----產(chǎn)生所謂NMR現(xiàn)象。射頻輻射——原子核(強(qiáng)磁場(chǎng)下能級(jí)分裂)——吸收──能級(jí)躍遷──NMR

測(cè)定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)，1HNMR──氫原子位置、環(huán)境以及官能團(tuán)和

C骨架上H原子相對(duì)數(shù)目）與UV-Vis和紅外光譜法類似，NMR也屬于吸收光譜，只是研究對(duì)象是處于強(qiáng)磁場(chǎng)中原子查對(duì)射頻輻射吸收。核磁共振波譜法專家講座第2頁(yè)2.發(fā)展歷史1924年：Pauli預(yù)言了NMR基本理論，即，有些核同時(shí)含有自旋和磁量子數(shù)，這些核在磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生分裂；1946年：Harvard

大學(xué)Purcel和Stanford大學(xué)Bloch各自首次發(fā)覺(jué)并證

實(shí)NMR現(xiàn)象，并于1952年分享了Nobel獎(jiǎng)；1953年：Varian開(kāi)始商用儀器開(kāi)發(fā)，并于同年制作了第一臺(tái)高分辨NMR

儀；1956年：Knight發(fā)覺(jué)元素所處化學(xué)環(huán)境對(duì)NMR信號(hào)有影響，而這一影響與物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)相關(guān)。1970年：Fourier(pilsed)-NMR

開(kāi)始市場(chǎng)化（早期多使用是連續(xù)波

NMR

儀器）。核磁共振波譜法專家講座第3頁(yè)9.1NMR基本原理一.原子核能級(jí)分裂及其描述1.原子核之量子力學(xué)模型帶電原子核自旋自旋磁場(chǎng)磁矩(沿自旋軸方向)

磁矩大小與磁場(chǎng)方向角動(dòng)量P相關(guān)：（為磁旋比）每種核有其固定值（如，H核為2.68×108T-1s-1)。其中，

其中h為Planck常數(shù)(6.62410-27erg.sec)；m為磁量子數(shù)，其大小由自旋量子數(shù)I決定，m共有2I+1個(gè)取值，即角動(dòng)量P有2I+1個(gè)狀態(tài)！或者說(shuō)有2I+1個(gè)核磁矩。核磁共振波譜法專家講座第4頁(yè)必須注意：在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，核能級(jí)是簡(jiǎn)并，各狀態(tài)能量相同。對(duì)氫核來(lái)說(shuō)，I=1/2，其m值只能有21/2+1=2個(gè)取向：+1/2和-1/2。也即表示H核在磁場(chǎng)中，自旋軸只有兩種取向：與外加磁場(chǎng)方向相同，m=+1/2，磁能級(jí)較低與外加磁場(chǎng)方向相反，m=-1/2，磁能級(jí)較高

核磁共振波譜法專家講座第5頁(yè)兩個(gè)能級(jí)能量分別為：兩式相減：又因?yàn)?，所以，即，B0單位為特斯拉(T,Kgs-2A-1),1T=104Gauss

也就是說(shuō)，當(dāng)外來(lái)射頻輻射頻率滿足上式時(shí)就會(huì)引發(fā)能級(jí)躍遷并產(chǎn)生吸收。核磁共振波譜法專家講座第6頁(yè)2.原子核之經(jīng)典力學(xué)模型當(dāng)帶正電荷、且含有自旋量子數(shù)核會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該自旋磁場(chǎng)與外加磁場(chǎng)相互作用，將會(huì)產(chǎn)生盤旋，稱為進(jìn)動(dòng)(Procession)。進(jìn)動(dòng)頻率與自旋核角速度及外加磁場(chǎng)關(guān)系可用Larmor方程表示：此式與量子力學(xué)模型導(dǎo)出式子完全相同。0稱為進(jìn)動(dòng)頻率。在磁場(chǎng)中進(jìn)動(dòng)核有兩個(gè)相反方向取向，可經(jīng)過(guò)吸收或發(fā)射能量而發(fā)生翻轉(zhuǎn)。可見(jiàn)，不論從何種模型看，核在磁場(chǎng)中都將發(fā)生分裂，能夠吸收一定頻率輻射而發(fā)生能級(jí)躍遷。核磁共振波譜法專家講座第7頁(yè)3.幾點(diǎn)說(shuō)明a)并非全部核都有自旋，或者說(shuō)，并非全部核會(huì)在外加磁場(chǎng)中發(fā)生能級(jí)分裂！當(dāng)核質(zhì)子數(shù)Z和中子數(shù)N均為偶數(shù)時(shí)，I=0或P=0，該原子核將沒(méi)有自旋現(xiàn)象發(fā)生。如12C，16O，32S等核沒(méi)有自旋。b)當(dāng)Z和N均為奇數(shù)時(shí)，I=整數(shù)，P0，該類核有自旋，但NMR復(fù)雜，通常不用于

NMR分析。如2H，14N等c)當(dāng)Z和N互為奇偶時(shí)，I=半整數(shù)，P0，能夠用于NMR分析，如1H，13C。核磁共振波譜法專家講座第8頁(yè)二.能級(jí)分布與弛豫過(guò)程(RelaxationProcess)1.核能級(jí)分布在一定溫度且無(wú)外加射頻輻射條件下，原子核處于高、低能級(jí)數(shù)目到達(dá)熱力學(xué)平衡，原子核在兩種能級(jí)上分布應(yīng)滿足Boltzmann分布：經(jīng)過(guò)計(jì)算，在常溫下，1H處于B0為2.3488T磁場(chǎng)中，位于高、低能級(jí)上1H核數(shù)目之比為0.999984。即：處于低能級(jí)核數(shù)目?jī)H比高能級(jí)核數(shù)目多出16/1,000,000！當(dāng)?shù)湍芗?jí)核吸收了射頻輻射后，被激發(fā)至高能態(tài)，同時(shí)給出共振吸收信號(hào)。但隨試驗(yàn)進(jìn)行，只占微弱多數(shù)低能級(jí)核越來(lái)越少，最終高、低能級(jí)上核數(shù)目相等——飽和——從低到高與從高到低能級(jí)躍遷數(shù)目相同——體系凈吸收為0——共振信號(hào)消失！幸運(yùn)是，上述“飽和”情況并未發(fā)生！核磁共振波譜法專家講座第9頁(yè)例2：許多當(dāng)代NMR儀器所使用磁場(chǎng)強(qiáng)度為4.69T。請(qǐng)問(wèn)在此磁場(chǎng)中，氫核可吸收多大頻率輻射？例1：計(jì)算在25oC時(shí)，樣品在4.69T磁場(chǎng)中，其處于高、低磁能級(jí)原子核相對(duì)個(gè)數(shù)。核磁共振波譜法專家講座第10頁(yè)2.弛豫何為弛豫？處于高能態(tài)核經(jīng)過(guò)非輻射路徑釋放能量而及時(shí)返回到低能態(tài)過(guò)程稱為弛豫。因?yàn)槌谠ガF(xiàn)象發(fā)生，使得處于低能態(tài)核數(shù)目總是維持多數(shù)，從而確保共振信號(hào)不會(huì)中止。弛豫越易發(fā)生，消除“磁飽和”能力越強(qiáng)。據(jù)Heisenberg測(cè)不準(zhǔn)原理，激發(fā)能量E與體系處于激發(fā)態(tài)平均時(shí)間(壽命)成反比，與譜線變寬成正比，即：

式中，為譜線寬度，它與弛豫時(shí)間t成反比?？梢?jiàn)，弛豫決定于處于高能級(jí)核壽命。弛豫時(shí)間長(zhǎng)，核磁共振信號(hào)窄；反之，譜線寬。弛豫可分為縱向弛豫和橫向弛豫。核磁共振波譜法專家講座第11頁(yè)縱向弛豫1：又稱自旋-晶格弛豫。處于高能級(jí)核將其能量及時(shí)轉(zhuǎn)移給周圍分子骨架(晶格)中其它核，從而使自己返回到低能態(tài)現(xiàn)象。a)

固體樣品---分子運(yùn)動(dòng)困難---1最大---譜線變寬小---弛豫最少發(fā)生；b)

晶體或高粘度液體---分子運(yùn)動(dòng)較易---1下降---譜線仍變寬---部分弛豫;c)

氣體或受熱固體---分子運(yùn)動(dòng)輕易---1較小---譜線變寬大---弛豫顯著。綜述：樣品流動(dòng)性降低(從氣態(tài)到固態(tài))，1增加，縱向弛豫越少發(fā)生，譜線窄。橫向弛豫2：又稱自旋-自旋弛豫。當(dāng)兩個(gè)相鄰核處于不一樣能級(jí)，但進(jìn)動(dòng)頻率相同時(shí)，高能級(jí)核與低能級(jí)核經(jīng)過(guò)自旋狀態(tài)交換而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移所發(fā)生弛豫現(xiàn)象。a)固體樣品—結(jié)合緊密—自旋核間能量交換輕易—2最小—譜線變寬最大(寬譜)—

縱向弛豫輕易。b)受熱固體或液體—結(jié)合不很緊密—自旋核間能量交換較易—2上升—譜線變寬較小—縱向弛豫較易；c)氣體—自旋核間能量交換不易—2最大—譜線變寬最小—橫向弛豫最難發(fā)生。綜述：樣品流動(dòng)性降低(從氣態(tài)到固態(tài))，2下降，越多縱向弛豫發(fā)生—譜線寬。核磁共振波譜法專家講座第12頁(yè)

在相同狀態(tài)樣品中，兩種弛豫發(fā)生作用剛好相反，只是在液態(tài)樣品中，二者弛豫時(shí)間1和2大致相當(dāng)，在0.5-50s之間。兩種弛豫過(guò)程中，時(shí)間短者控制弛豫過(guò)程。對(duì)于固體樣品：1大而2小，此時(shí)弛豫由時(shí)間短控制，所以譜線很寬！因?yàn)橐后w和氣體樣品1和2均為1秒左右，能給出尖銳譜峰，所以，在NMR分析中，需將樣品配制成液體！思索：在NMR測(cè)量時(shí)，要消除氧雜質(zhì)，為何？因?yàn)镺為順磁性物質(zhì)，其波動(dòng)磁場(chǎng)會(huì)使1減小，使譜峰變寬。b)在NMR測(cè)量時(shí)，要求將樣品高速旋轉(zhuǎn)，為何？核磁共振波譜法專家講座第13頁(yè)三.化學(xué)位移與自旋-自旋分裂(ChemicalShiftandSpin-spinSplitting)1.化學(xué)位移現(xiàn)象：大多數(shù)有機(jī)物都含有氫原子(1H核)，從前述公式可見(jiàn)：在B0一定磁場(chǎng)中，若分子中全部1H都是一樣性質(zhì)，即H都相等，則共振頻率0一致，這時(shí)只將出現(xiàn)一個(gè)吸收峰，這對(duì)NMR來(lái)說(shuō)，將毫無(wú)意義。實(shí)際上，質(zhì)子共振頻率不但與B0相關(guān)，而且與核磁矩或

相關(guān)，而磁矩或

與質(zhì)子在化合物中所處化學(xué)環(huán)境相關(guān)。換句話說(shuō)，處于不一樣化合物中質(zhì)子或同一化合物中不一樣位置質(zhì)子，其共振吸收頻率會(huì)稍有不一樣，或者說(shuō)產(chǎn)生了化學(xué)位移！經(jīng)過(guò)測(cè)量或比較質(zhì)子化學(xué)位移——了解分子結(jié)構(gòu)——這使NMR方法存在有了意義。化學(xué)位移：在一定輻射頻率下，處于不一樣化學(xué)環(huán)境有機(jī)化合物中質(zhì)子，產(chǎn)生核磁共振磁場(chǎng)強(qiáng)度或共振吸收頻率不一樣現(xiàn)象，稱為化學(xué)位移。~600HzB核磁共振波譜法專家講座第14頁(yè)2.化學(xué)位移產(chǎn)生原因及其表示方法產(chǎn)生原因：分子中原子核處于核外電子氣氛中，電子在外加磁場(chǎng)B0作用下產(chǎn)生次級(jí)磁場(chǎng)，該原子核受到了屏蔽：

B為核實(shí)際受到磁場(chǎng)，由電子云密度決定屏蔽常數(shù)，與化學(xué)結(jié)構(gòu)親密相關(guān)。表示方法：因?yàn)椴灰粯雍嘶瘜W(xué)位移相差不大，有時(shí)會(huì)發(fā)生共振吸收頻率漂移，因此，實(shí)際工作中，化學(xué)位移不能直接準(zhǔn)確測(cè)定，普通以相對(duì)值表示。詳細(xì)做法：于待測(cè)物中加一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（如TMS），分別測(cè)定待測(cè)物和標(biāo)準(zhǔn)物吸收頻率x和s，以下式來(lái)表示化學(xué)位移：無(wú)量綱，對(duì)于給定質(zhì)子峰，其值與射頻輻射無(wú)關(guān)。核磁共振波譜法專家講座第15頁(yè)

在NMR中，通常以四甲基硅烷(TMS)作標(biāo)準(zhǔn)物，因?yàn)椋篴)

因?yàn)樗膫€(gè)甲基中12個(gè)H核所處化學(xué)環(huán)境完全相同，所以在核磁共振圖上只出現(xiàn)一個(gè)尖銳吸收峰；b)

屏蔽常數(shù)較大，因而其吸收峰遠(yuǎn)離待研究峰高磁場(chǎng)(低頻)區(qū)；c)

TMS—化學(xué)惰性、溶于有機(jī)物、易被揮發(fā)除去；另外，也可依據(jù)情況選擇其它標(biāo)準(zhǔn)物。含水介質(zhì)：三甲基丙烷磺酸鈉。高溫環(huán)境：六甲基二硅醚。核磁共振波譜法專家講座第16頁(yè)3.影響化學(xué)位移原因從前式可知，凡是影響屏蔽常數(shù)（電子云密度）原因均可影響化學(xué)位移，即影響NMR吸收峰位置。1）誘導(dǎo)效應(yīng)(Induction)：分子與高電負(fù)性基團(tuán)相連----分子電子云密度下降(去屏蔽)---下降---產(chǎn)生共振所需磁場(chǎng)強(qiáng)度小---吸收峰向低場(chǎng)移動(dòng)；

2）共軛效應(yīng)(Conjugated)：使電子云密度平均化，可使吸收峰向高場(chǎng)或低場(chǎng)移動(dòng)；與C2H4比：a)圖：氧孤對(duì)電子與C2H4雙鍵形成p-共軛，—CH2上質(zhì)子電子云密度增加，移向高場(chǎng)。b)圖：羰基雙鍵與C2H4

-共軛，—CH2上質(zhì)子電子云密度降低，移向低場(chǎng)。核磁共振波譜法專家講座第17頁(yè)3）磁各向異性效應(yīng)：置于外加磁場(chǎng)中分子產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)(次級(jí)磁場(chǎng))，使分子所在空間出現(xiàn)屏蔽區(qū)和去屏蔽區(qū)，造成不一樣區(qū)域內(nèi)質(zhì)子移向高場(chǎng)和低場(chǎng)。該效應(yīng)經(jīng)過(guò)空間感應(yīng)磁場(chǎng)起作用，包括范圍大，所以又稱遠(yuǎn)程屏蔽。圖1：C2H4中電子云分布于鍵所在平面上下方，感應(yīng)磁場(chǎng)將空間分成屏蔽區(qū)（+）和去屏蔽區(qū)（-），因?yàn)橘|(zhì)子位于去屏蔽區(qū)，與C2H6（=0.85）相比移向低場(chǎng)(=5.28)。圖2：C2H2中三鍵電子云分布圍繞C-C鍵呈對(duì)稱圓筒狀分布，質(zhì)子處于屏蔽區(qū)，其共振信號(hào)位于高場(chǎng)

（=1.8）。

圖3：苯分子與C2H4情況相同，即苯質(zhì)子移向低場(chǎng)（=7.27）；對(duì)于其它苯系物，若質(zhì)子處于苯環(huán)屏蔽區(qū)，則移向高場(chǎng)；醛基質(zhì)子處于去屏蔽區(qū)，且受O電負(fù)性影響，故移向更低場(chǎng)（=7.27）。核磁共振波譜法專家講座第18頁(yè)4）氫鍵效應(yīng)：使電子云密度平均化，使OH或SH中質(zhì)子移向低場(chǎng)。如分子間形成氫鍵，其化學(xué)位移與溶劑特征及其濃度相關(guān);如分子內(nèi)形成氫鍵則與溶劑濃度無(wú)關(guān)，只與分子本身結(jié)構(gòu)相關(guān)。溶劑選擇標(biāo)準(zhǔn)：稀溶液；不能與溶質(zhì)有強(qiáng)烈相互作用。

5）自旋耦合與自旋分裂現(xiàn)象：CH3CH2OH中有三個(gè)不一樣類型質(zhì)子，所以有三個(gè)不一樣位置吸收峰。然而，在高分辨NMR中，—CH2和CH2中質(zhì)子出現(xiàn)了更多峰，這表明它們發(fā)生了分裂。如右圖。核磁共振波譜法專家講座第19頁(yè)原因：質(zhì)子自旋產(chǎn)生局部磁場(chǎng)，可經(jīng)過(guò)成鍵價(jià)電子傳遞給相鄰碳原子上氫，即氫核與氫核之間相互影響，使各氫核受到磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生改變！或者說(shuō)，在外磁場(chǎng)中，因?yàn)橘|(zhì)子有兩種自旋不一樣取向，所以，與外磁場(chǎng)方向相同取向加強(qiáng)磁場(chǎng)作用，反之，則減弱磁場(chǎng)作用。即譜線發(fā)生了“分裂”。這種相鄰質(zhì)子之間相互干擾現(xiàn)象稱之為自旋-自旋耦合。該種耦合使原有譜線發(fā)生分裂現(xiàn)象稱之為自旋-自旋分裂。耦合能力大小以自旋耦合常數(shù)nJ表示（n為兩H氫間鍵數(shù)）。必須注意：偶合常數(shù)與化學(xué)位移都用表示。但與化學(xué)位移不一樣是，偶合常數(shù)nJ或自旋分裂程度大小與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)關(guān)。所以能夠經(jīng)過(guò)改變B0，看是否改變來(lái)判斷是何種位移。B0HaB增加(低場(chǎng))B減小(高場(chǎng))B不變(不變)HbB增加(低場(chǎng))B減小(高場(chǎng))三重峰1:1:2雙重峰1:1核磁共振波譜法專家講座第20頁(yè)質(zhì)子與質(zhì)子之間關(guān)系化學(xué)等價(jià)核：同一分子中化學(xué)位移相同質(zhì)子?；瘜W(xué)等價(jià)質(zhì)子含有相同化學(xué)環(huán)境。磁等價(jià)核：假如有一組化學(xué)等價(jià)質(zhì)子，當(dāng)它與組外任一磁核偶合時(shí)，其偶合常數(shù)相等，該組質(zhì)子稱為磁等價(jià)質(zhì)子。#1CH3CH2X中—CH3上三個(gè)質(zhì)子是化學(xué)等價(jià)，也是磁等價(jià)；#2

二氟乙烯中Ha和Hb是化學(xué)等價(jià)，但因JHF(順式)JHF(反式)，所以Ha和Hb不是磁等價(jià)質(zhì)子；#3

對(duì)-硝基氟苯中，Ha與Hb為化學(xué)等價(jià)，但不是磁等價(jià)（3Jac5Jbc）。注意：化學(xué)等價(jià)，不一定磁等價(jià)，但磁等價(jià)一定是化學(xué)等價(jià)。核磁共振波譜法專家講座第21頁(yè)偶合常數(shù)與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系同碳質(zhì)子(2J)：相隔兩個(gè)化學(xué)鍵，J最大，但因?yàn)楦髻|(zhì)子性質(zhì)完全一致，所以只觀察到一個(gè)單峰。J=10-16Hz

鄰碳質(zhì)子(3J)

：相隔三個(gè)化學(xué)鍵，J較大，是立體分子結(jié)構(gòu)分析最為主要偶合分裂。右圖是鄰碳質(zhì)子Karplus曲線。J=5-9Hz右圖是鄰碳質(zhì)子Karplus曲線。從中可見(jiàn)，不一樣位置上核，相互之間偶合常數(shù)不一樣，其大小與它們各自所在平面夾角相關(guān)。遠(yuǎn)程偶合：間隔大于三個(gè)鍵以上質(zhì)子間偶合。該種偶合對(duì)體系很主要。如苯，J鄰=6-10Hz；J間=1-3Hz；J對(duì)=0-1Hz(o)核磁共振波譜法專家講座第22頁(yè)對(duì)于鄰碳磁等價(jià)核之間偶合，其偶合裂分規(guī)律以下：1）一個(gè)(組)磁等價(jià)質(zhì)子與相鄰碳上n個(gè)磁等價(jià)質(zhì)子偶合，將產(chǎn)生n+1重峰。如，CH3CH2OH（2+1；3+1；1）2）一個(gè)(組)磁等價(jià)質(zhì)子與相鄰碳上兩組質(zhì)子(分別為m個(gè)和n個(gè)質(zhì)子)偶合，假如該兩組碳上質(zhì)子性質(zhì)類似，則將產(chǎn)生m+n+1重峰，如CH3CH2CH3；假如性質(zhì)不類似，則將產(chǎn)生(m+1)(n+1)重峰，如CH3CH2CH2NO2；3）裂分峰強(qiáng)度比符合(a+b)n展開(kāi)式各項(xiàng)系數(shù)之比；注意：n+1規(guī)律是一個(gè)近似規(guī)律，實(shí)際分裂峰強(qiáng)度比并不完全按上述規(guī)律分配，而是有一定偏差。通常是形成兩組峰都是內(nèi)側(cè)峰高、外側(cè)峰低。4）一組多重峰中點(diǎn)，就是該質(zhì)子化學(xué)位移值；5）磁等價(jià)質(zhì)子之間觀察不到自旋偶合分裂，如ClCH2CH2Cl，只有單重峰。6）一組磁等價(jià)質(zhì)子與另一組非磁等價(jià)質(zhì)子之間不發(fā)生偶合分裂。如對(duì)硝基苯乙醚，硝基苯上質(zhì)子為非磁等價(jià)，不產(chǎn)生一級(jí)圖譜(AB/JAB大于20，且自旋偶合核必須是磁等價(jià)才產(chǎn)生所謂一級(jí)圖譜)因而產(chǎn)生分裂較復(fù)雜，而苯乙基醚上質(zhì)子為磁等價(jià)，產(chǎn)生較簡(jiǎn)單一級(jí)圖譜。核磁共振波譜法專家講座第23頁(yè)幾個(gè)例子：1)ClCH2CH2CH2Cl峰數(shù)及峰面積比分別為，3(1:2:1)-5(1:4:6:4:1)-3(1:2:1)2）ClCH2CH2Br：兩個(gè)三重峰。3)CH3CHBrCH3峰數(shù)及峰面積比分別為：2(1:1)-7(1:6:15:20:15:6:1)-2(1:1)4)CH3CH2CH2Br峰數(shù)及峰面積比分別為：2(1:1)-12(……..)-35)CH3CH2OCH3峰數(shù)及峰面積比分別為：3(1:2:1)-4(1:3:3:1)-16)Cl-CH2-O-CH3：兩個(gè)單峰，2:3思索：簡(jiǎn)單分子中各質(zhì)子1HNMR峰譜圖上次序怎樣判斷？如CH3CH2OH，CH3CH2CH2Cl等核磁共振波譜法專家講座第24頁(yè)NMR一級(jí)譜：從上述討論可知，自旋-自旋分裂現(xiàn)象對(duì)結(jié)構(gòu)分析非常主要，它可用于判別分子中基團(tuán)和排列次序。多數(shù)NMR譜都很復(fù)雜，需經(jīng)過(guò)復(fù)雜計(jì)算才能解析，但當(dāng)滿足以下條件或稱NMR譜為“一級(jí)譜”時(shí)，則可經(jīng)過(guò)上述所討論分裂現(xiàn)象直接解析：1）兩組偶合核之間化學(xué)位移遠(yuǎn)大于它們之間偶合常數(shù)J，即：/J6；如，CH3CH2OH中-CH3和-CH2間化學(xué)位移差為140Hz，而J=7Hz，所以該分子NMR譜為一級(jí)譜；2）一組各質(zhì)子與另一組全部質(zhì)子偶合常數(shù)必須相等。核磁共振波譜法專家講座第25頁(yè)9.2NMR儀器一、分類：按磁場(chǎng)起源：永久磁鐵、電磁鐵、超導(dǎo)磁鐵按照射頻率：60MHz、90MHz、200MHz…………..按掃描方式：連續(xù)波NMR儀（CW-NMR）和脈沖傅立葉變換NMR儀

（PFT-NMR）二、儀器組成：如圖。核磁共振波譜法專家講座第26頁(yè)1）磁鐵：產(chǎn)生一個(gè)恒定、均勻磁場(chǎng)。磁場(chǎng)強(qiáng)度增加，靈敏度增加。永久磁鐵：提供0.7046T(30MHz)或1.4092T(60MHz)場(chǎng)強(qiáng)。特點(diǎn)是穩(wěn)定，耗電少，不需冷卻，但對(duì)室溫改變敏感，所以必須將其置于恒溫槽內(nèi)，再置于金屬箱內(nèi)進(jìn)行磁屏蔽。恒溫槽不能斷電，不然要將溫度升到要求指標(biāo)要2~3天！電磁鐵：提供2.3T場(chǎng)強(qiáng)，由軟磁鐵外繞上激磁線圈做成，通電產(chǎn)生磁場(chǎng)。它對(duì)外界溫度不敏感，到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)快，但耗電量大，需要水冷，日常維護(hù)難。超導(dǎo)磁鐵：提供5.8T場(chǎng)強(qiáng)，最高可達(dá)12T，由金屬(如Nb、Ta合金)絲在低溫下(液氮)超導(dǎo)特征而形成。在極低溫度下，導(dǎo)線電阻挖為零，通