14.1核磁共振波谱法（课件）- 《分析化学》同步教学（吉林大学版）

11 一月 2024 1 第14章 核磁共振波谱法 Nuclear Magnetic Resonance 上一内容 下一内容 回主目录 返回 上一内容 下一内容 回主目录 返回 1 11 一月 2024 43-2 章节目录： 14.0 NMR概述 14.1 NMR基本原理 14.2 化学位移与NMR谱图的构成 14.3 核的自旋分裂与偶合 14.4 NMR氢谱的解析与示例 14.5 NMR仪与测试条件 14.6 NMR碳谱及其相关谱简介 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 43-3 14.0 NMR概述 陀螺原理 1、陀螺自旋的观察与研究： ——科学研究始于观察 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 43-4 14.0 NMR概述 Larmor precession： 是指电子、原子核和原子的磁矩在外部磁场作用下的进动。这是1897年由英国物理学家约瑟夫·拉莫尔爵士(1857—1942年)首先推论的。 2、将宏观引入微观：移植与转移 — 科学研究的技巧之一。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 11 一月 2024 43-5 14.0 NMR概述 1924年：斯特恩和盖拉赫在实验中观察到了锂原子和银原子的磁偏转，并测量了未成对电子引起的原子磁矩。1933年斯特恩等人测量了质子磁矩。 1939年：比拉第一次进行了核磁共振实验。 泡利(W.Pauli) 1924年：奥地利物理学家Pauli（1945年诺尔物理学奖） 预言了NMR 的基本理论，即有些核可能同时具有自旋和磁矩，这些核在磁场中会发生能级分裂。 3、科学理论对科学实验研究具有巨大指导作用 上一内容 下一内容 回主目录 返回 5 Wolfgang Pauli（泡利, 1900-1958）, 迁居美国的奥地利物理学家, 曾获1945年诺贝尔物理学奖； Edward Mills Purcell（珀塞尔 1912-）, 美国物理学家, 曾获1952年诺贝尔物理学奖； Felix Bloch（布洛赫1905 -）, 生于瑞士的美国物理学家, 曾获1952 年诺贝物理 学奖。 11 一月 2024 43-6 14.0 NMR概述 1945 年12 月，美国哈佛大学珀塞尔（E. M. Purcell）等人，首先观察到石腊样品中氢质子的核磁共振吸收信号。 1946 年1 月，美国斯坦福大学布珞赫（F. Bloch，生于瑞士）研究小组在水样品中也观察到质子的核磁共振信号。 二人因此获得1952年诺贝尔物理学奖。 创新绝非凭空而来 首创绝非幸运巧合 上一内容 下一内容 回主目录 返回 6 Wolfgang Pauli（泡利, 1900-1958）, 迁居美国的奥地利物理学家, 曾获1945年诺贝尔物理学奖； Edward Mills Purcell（珀塞尔 1912-）, 美国物理学家, 曾获1952年诺贝尔物理学奖； Felix Bloch（布洛赫1905 -）, 生于瑞士的美国物理学家, 曾获1952 年诺贝物理 学奖。 11 一月 2024 43-7 14.0 NMR概述 4、NMR与化学结构关系的研究成就了核磁共振波谱法 1949年Knight 首次发现化学环境对核磁共振信号的影响，NMR与化合物结构有关系。 1950年斯坦福大学物理学家普罗克特等在测定NH4NO3水溶液中14N的磁矩时发现有两个性质截然不同的共振信号，发现了同种原子核其化学环境不同，共振条件也不同，核磁共振频率也不同； 1951年Arnold 等人发现了乙醇分子NMR由三组峰组成，揭示NMR共振吸收频率随不同基团而异。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 7 Wolfgang Pauli（泡利, 1900-1958）, 迁居美国的奥地利物理学家, 曾获1945年诺贝尔物理学奖； Edward Mills Purcell（珀塞尔 1912-）, 美国物理学家, 曾获1952年诺贝尔物理学奖； Felix Bloch（布洛赫1905 -）, 生于瑞士的美国物理学家, 曾获1952 年诺贝物理 学奖。 11 一月 2024 43-8 14.0 NMR概述 5、NMR与临床影像诊断的结合成就了核磁共振成像技术 合纵与连横——科学研究的又一重要技巧 合纵：基础与应用，科学与技术的纵向结合 连横：跨学科、跨领域的研究与应用 上一内容 下一内容 回主目录 返回 8 Wolfgang Pauli（泡利, 1900-1958）, 迁居美国的奥地利物理学家, 曾获1945年诺贝尔物理学奖； Edward Mills Purcell（珀塞尔 191