Modern Instrumental Analysis 有机化合物的基本元素13c、1H、15N、19F、31P 等都有核磁共振信号,且自旋量子数均为1/2,核磁共振 信号相对简单,已广泛用于有机化合物的结构测定 然而,核磁共振信号的强弱是与被测磁性核的天然 丰度和旋磁比的立方成正比的,如1H的天然丰度为 99.985%,19F和31P的丰度均为100%,因此,它们的 共振信号较强,容易测定,而13C的天然丰度只有1.1%, 很有用的15N和17O核的丰度也在1%以下,它们的共振信 号都很弱,必须在傅里叶变换核磁共振波谱仪上经过多次 扫描才能得到有用的信息。 Tarim University 2011
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2011 有机化合物的基本元素13C、 1H、 15N、 19F、 31P 等都有核磁共振信号，且自旋量子数均为1/2，核磁共振 信号相对简单，已广泛用于有机化合物的结构测定 然而，核磁共振信号的强弱是与被测磁性核的天然 丰度和旋磁比的立方成正比的，如1H的天然丰度为 99.985%， 19F和31P的丰度均为100%，因此，它们的 共振信号较强，容易测定，而13C的天然丰度只有1.1%， 很有用的15N和17O核的丰度也在1%以下，它们的共振信 号都很弱，必须在傅里叶变换核磁共振波谱仪上经过多次 扫描才能得到有用的信息
Modern Instrumental Analysis 自旋核在外加磁场中的取向数和能级 按照量子力学理论,自旋核在外加磁场中的自旋取向 数不是任意的,可按下式计算: 自旋取向数=2I+1 以H核为例,因Ⅰ=1/2,故在外加磁场中,自旋取向 数=2(1/2)+1=2,即有两个且自旋相反的两个取 向,其中一个取向磁矩与外加磁场B0一致;另一取向, 磁矩与外加磁场B0相反。 Tarim University 2011
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2011 自旋核在外加磁场中的取向数和能级 按照量子力学理论，自旋核在外加磁场中的自旋取向 数不是任意的，可按下式计算： 自旋取向数= 2I＋1 以H核为例，因I =1/2，故在外加磁场中，自旋取向 数=2（1/2）＋1=2，即有两个且自旋相反的两个取 向，其中一个取向磁矩与外加磁场B0一致；另一取向， 磁矩与外加磁场B0相反
Modern Instrumental Analysis Bo m=+1/2 m=-1/2 H核在磁场中的行为 Tarim University 2011
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2011 H核在磁场中的行为
Modern Instrumental Analysis 能级裂分与外加磁场强度的关系 外加磁场B 无磁场 E=+HBo 晦0 △E=2Bo 温 m=+ 2 E=- Tarim University 2011
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2011 能级裂分与外加磁场强度的关系
Modern Instrumental Analysis 同理,Ⅰ=1/2的不同原子核,因磁矩不同,即使 在同一外加磁场强度下,发生核跃迁时需要的能量也是 不同的。例如氟核磁矩(μF)<(H),故在同一外 加磁场强度下发生核跃迁时,氢核需要的能量将髙于氟 核 Tarim University 2011
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2011 同理，I=1/2的不同原子核，因磁矩不同，即使 在同一外加磁场强度下，发生核跃迁时需要的能量也是 不同的。例如氟核磁矩（μF）＜（μH），故在同一外 加磁场强度下发生核跃迁时，氢核需要的能量将高于氟 核