NMR课件

1、,二维核磁共振谱,1. 基础知识,(1) 二维核磁共振谱：COSY (correlation spectroscopy),又称之为二维相关谱或相关谱,(2) 测定的目的：获得各种相关核(例如，1H-1H相关 1H-13C相关等)的重要信息,COSY的形式,1H,1H-COSY 1H,13C-COSY 以及在此基础上发展起来的其它各种特殊测定,(3) 二维核磁共振谱的形式,1H,1H-COSY,1H,13C-COSY,F2,F1,F1,F2,(iii) 交叉峰：对应出现在与对角线垂直的位置的峰,横轴：F2轴；纵轴：F1轴,例如：X和Y,例如：P和Q,2. 1H,1H-COSY (同核相关),1H,1H-COSY谱特征,注意： F1和F2为同种核时，一对交叉峰对称出现在与对角线。

2、四、核磁共振基础,1945年 Purcell（哈佛）和 Bloch（斯坦福）发现核磁共振现象 1951年 Arnold 发现乙醇的NMR信号，及与结构的关系 1953年 Varian公司试制了第一台NMR仪,分子结构的测定 化学位移各向异性的研究 金属离子同位素的应用 动力学核磁研究 质子密度成像 T1T2成像 化学位移成像 其它核的成像 指定部位的高分辨成像 元素的定量分析 有机化合物的结构解析 表面化学 有机化合物异构体区分和确定 大分子化学结构的分析,生物膜和脂质的多形性研究 脂质双分子层的脂质分子动态结构 生物膜蛋白质脂质的互相作用 压力作用下血红蛋白质结构。

3、NMR Nuclear Magnetic Resonance,NMR for Organometallic compounds,Index,NMR-basics,H-NMR,NMR-Symmetry,Heteronuclear-NMR,Dynamic-NMR,NMR and Organometallic compounds,NMR in Organometallic compounds spins 1/2 nuclei,For small molecules having nuclei I=1/2 : Sharp lines are expected W1/2 (line width at half height) = 0-10 Hz,If the nuclei has very weak interactions with the environment, Long relaxation time occur (109Ag = T1 up to 1000 s !) This makes the detection quite difficult!,NMR in Organomet。

4、NMR技术在食品 分析中的应用,1概述,核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)是基于原子核磁性的一种波谱技术。此技术最初只应用丁物理科学领域，随着超导技术、计算机技术和脉冲傅立叶变换波谱仪的迅速发展，今天，核磁共振已成为鉴定有机化合物结构和研究化学动力学等的极为重要的方法，其功能及应用领域正在逐步扩大。核磁共振技术在食品科学领域中的应用始于70年代初期，主要用于研究水在食品中的状态，由于NMR技术具有其他方法难以比拟的独特优点，即定性测定不具有破坏性、定量测定不需要标样，因此核磁共振技术在食品中的应用和。

5、1,NMR基础 固体高分辨技术 动力学NMR,第二章 NMR基本理论,2,2.1 NMR基础,NMR现象 弛豫 矢量模型 积算符 自旋回波 NOE 偶极耦合 化学位移 自旋耦合,3,NMR： 核磁共振 (nuclear magnetic resonance，缩写为 NMR)是指核磁矩不为零的核，在外磁场的作用下，核自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一特定频率的射频辐射的物理过程。,4,原子核是带正电荷的粒子，原子核的自旋必然导致正电荷在同一轴心圆面上沿同一方向高速旋转，其效果相当于逆向产生了旋转电流。 由电磁感应的物理学原理可知，旋转电流（或电场）将会产生磁场，感应磁场的方向与电。

6、核磁共振仪的结构,核磁共振基本原理,化学位移,影响化学位移的因素,自旋偶合与裂分,13C-NMR及图谱解析,DEPT,核磁共振氢谱,(1H Nuclear Magnetic Resonance Spectra,1H NMR),核磁共振基本原理, 核自旋, 核磁矩, 核磁共振, 核弛豫,核自旋, 核磁矩,原子核是带正电的微粒（由质子 +中子组成），大多数原子核都具有自旋现象。,NMR研究的对象,核的自旋现象，用自旋量子数I表示，I值与原子核的质量数A和核电荷数（质子数或原子序数）Z有关。 按自旋量子数的不同，可以将核分成几类。,核的自旋与核磁共振,I=1/2: 1H1 13C6 15N7 19F9 31P1557Fe26 29。

7、核磁共振 （NMR ）,nuclear magnetic resonance,核磁共振波谱，常用NMR表示，与红外光谱、紫外光谱一样，也是一种能谱。 测定这种能谱的依据，是一些原子核（如1H、13C、19F等）在磁场中会产生能量分裂，形成能级。当用一定频率的电磁波对样品进行照射时，特定结构环境中的原子核就会吸收相应频率的电磁波而实现共振跃迁。在照射扫描中记录共振时的信号位置和强度，就得到NMR谱。

8、MestReNova使用简介,刘巍 2010.04.30,MestReNova是MestReC的升级版本，可自动识别和处理常见原始数据，包括Bruker, Varian等。 MestReNova的界面如下,打开文档,路径：样品编号1fid,拖拽所需文件 路径：样品编号1,添加title,ctrl+c,ctrl+v,添加实验参数,路径：View | tables | parameters,界面设置,双击图谱，或右键,界面缩放,full spectrum,纵向缩放,横向缩放,或鼠标滚轮调节,拖动图谱使之上下左右移动,添加局部放大图,相位调节,自动矫正中Options里面有三种 不同的矫正方式： Global适合一般氢谱和碳谱， Selective适合DEPT谱， Metabono。

9、核磁共振波谱主要参数,核磁共振基本原理 3讲 吴季辉,一、化学位移,化学位移的定义 化学位移和分子结构,核磁共振基本原理 3讲 吴季辉,化学位移的定义,核磁共振的共振条件是 = H0。同一种原子核，由于旋磁比相同，因而在相同外磁场下只应有一个共振频率。,同一种核在分子中不同化学环境下共振频率的位移称为化学位移,核磁共振基本原理 3讲 吴季辉,化学位移产生的原因,原子核处于分子内部，分子中运动的电子受到外磁场的作用，产生感生电流。这一感生电流在核上产生感生磁场，感生磁场与外磁场相互叠加，使核上受到的有效场发生变化。我们把。

10、NMR方法解析 蛋白质结构,冯银刚 北京核磁共振中心 (http:/bnmrc.pku.edu.cn) 北京大学化学与分子工程学院 fygpku.edu.cn yingangfenggmail.com,2006.4.12,蛋白质结构层次,氨基酸通过肽键形成的生物高分子 一级结构、二级结构、三级结构、四级结构,肽键具有双键性质而不能任意旋转 主链可旋转的二面角，,20种常见的氨基酸残基通常NMR中一个自旋系统是指一个氨基酸残基上的所有原子,核磁共振方法解析蛋白质溶液结构,测定原子（氢原子）之间的距离信息和其他约束信息，得到空间结构模型化学结构（氨基酸序列，即一级结构）已知，测定空间结构。

11、ChemicalShiftsandSplittingPatterns ChemicalShift Problem 1 C3H4O CDCl3 13CNMR Problem 2 C8H12O2 150 50 10 Problem 3 C13H。

12、(Nuclear Magnetic Resonance),第四节 核磁共振谱,NMR,1. 原子核的自旋,核的自旋角动量()是量子化的，不能任意取值， 可用自旋量子数(I)来描述。,一 基本原理,核像电子一样，也有自旋现象，从而有自旋角动量。,I0、1/2、1,I = 0， =0， 无自旋，不能产生自旋角动量，不会产生共振信号。, 只有当 I 0 时，才能发生共振吸收，产生共振信号。,I 的取值可用下面关系判断：,质量数（A） 原子序数（Z） 自旋量子数（I）,偶 数 奇 数 整 数,偶 数 偶 数 0,奇 数 奇数或偶数 半整数 n + 1/2。n = 0,1,2,自旋核I0，又可以分为两种情况：,I=1/2的原。

13、NMR 习题2,1、二溴戊烷(C5H10Br2)各种异构体质子核磁共振谱的数据如下，试确定与每组光谱相对应的结构。 （1） 1.0(s, 6H), 3.4 (s, 4H) （2） 1.0(d, 6H), 1.75 (m, 1H), 3.95(d, 2H), 4.7(m, 1H) （3） 0.9(d, 6H), 1.5 (m, 1H), 1.85(m, 2H), 5.3(t, 1H) （4） 1.0(s, 9H), 5.3 (s, 1H) （5） 1.0(t, 6H), 2.4 (q, 4H) （6） 1.3(m, 2H), 1.85 (m, 4H), 3.35(t, 4H) 2、1摩尔丙烷与2摩尔氯气进行自由基氯化反应后，生成复杂的氯化产物，将混合物仔细分馏后得到4种二氯丙烷A, B, C, D, 请根据四种异构体质子核磁共振谱的数据确定它们的。

14、核磁共振 从结构到动力学,目的,了解核磁共振原理 常用核磁共振实验技术介绍 设备介绍 核磁共振实验的一些技巧,主要内容,一 核磁共振原理及参数 二 常用的核磁共振技术 三 化学所核磁共振仪器介绍 四 核磁共振实验的一些技巧,核磁共振现象,一、核磁共振原理及参数,核磁共振条件,原子核按自旋量子数I的数值分为以下三类 中子数、质子数均为偶数，则I = 0 中子数与质子数其一为偶数，另外一个为奇数，则为半整数，如I = 1/2； 1H, 13C, 15N, 19F, 31P, 77Se, 113Cd, 119Sn, 195Pt, 199Hg等I = 3/2; 7Li, 9Be, 11B, 23Na, 35Cl, 37Cl, 39K, 63。

15、NMR在高聚物中的应用,张金枝 zjz4000yahoo.com.cn,谱图解析举例,谱图分析： 1、4-3 谱峰CH2CH3 2、7ppm可能是苯环 3、O-CH2 4ppm左右 4、H核谱峰的面积之比就是H的个数之比 5、,谱图解析没有一套固定的程序，但若能注意下述几方面的特点，就会给谱图解析带来许多方便。 (1)首先要检查得到的谱图是否正确，可通过观察四甲基硅烷(TMS)基准峰与谱图基线是否正常来判断。 (2)计算各峰信号的相对面积，求出不同基团间的H原子(或碳原子)数之比。,(3)确定化学位移所代表的基团，在氢谱中要特别注意孤立的单峰，然后再解析耦合峰。 (4)有条件可采。

16、NMR nuclear magnetic resonance,1946年： 发现核磁共振现象 1950年：Protor和Dickinson等发现质子的共振频率不仅由外部磁场和核的旋磁比来决定, 而且还要受到周围的分子环境的影响 1951年：Arnold首次报道有机化合物乙醇在 核磁共振谱中出现3种不同的质子共振信号。,NMR的有机化学意义,质子的NMR频率与其化学环境有关,高分辨率下, 吸收峰产生化学位移和裂分, 由有机物的NMR图,可获得质子所处化学环境的信息,进一步确定化合物结构,Arnold的乙醇NMR信号,核磁共振仪的发展,50年代初出现30-40MHz核磁共振仪；至1958年普遍使用60MHz核磁共振仪。

17、核磁共振波谱简介,核磁书籍推荐,1. 有机化合物结构鉴定与有机波谱学宁永成,2. 实用有机化合物光谱解析吴立军,3. Spectrometric Identification of Organic Compounds by Robert M. Silverstein; Francis X. Webster and David J. Kiemle,核磁共振谱 (Nuclear Magnetic Resonance) (NMR Spectrum/Spectra),核磁共振波谱仪,核磁共振波谱仪,北大 中科院武汉物理所,核磁共振波谱仪磁场强度,核磁共振波谱仪磁场强度,耦合常数的值(Hz)与谱仪频率无关。在不同频率的谱仪下得到的化学位移值(ppm)是相同的。在低频率谱仪上相互交错的多重峰，在高频。

18、核磁共振氢谱,1. 核磁共振的基本原理 2. 核磁共振仪 3. 氢的化学位移 4. 影响化学位移的因素 5. 各类质子的化学位移 6. 自旋偶合和自旋裂分 7.偶合常数与分子结构的关系 8. 常见的自旋系统 9. 简化1H1 NMR谱的实验方法 10. 核磁共振氢谱解析,一. 核磁共振的基本原理,NMR：磁性核受幅射而发生跃迁所形成的吸收光谱。 是研究分子结构、构型构象等的重要方法。,核磁共振的研究对象：磁性核 磁性核：具有磁矩的原子核。 磁矩是由于核的自旋运动产生的。 并非所有同位素的原子核都具有自旋运动。 原子核的自旋运动与自旋量子数（I）有关。,自旋。