同一分子的共振磁场的高低顺序怎么判断

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  人才能力开发 2015-11-01 00:00:00

  核磁共振氢谱图，简称为：NMR.它的纵坐标是核磁共振峰信号强度，横坐标是共振磁场强度或者共振频率.NMR现象中的磁场强度是磁核感受到的真实场强B（净），核磁共振的频率ν与核磁共振磁场B（净）的关系是：ν= γB（净）/(2π) = γ(1-σ)B0/(2π) ，式中，γ是磁旋比，其数值因核而异，但对于同一个磁核，如氢-1核，是一个固定的数值，γ（H-1） =26753；σ是物质分子结构中某个核的磁屏蔽常数；B0是核磁共振谱仪的基础磁场强度.B（净） =(1-σ)B0，屏蔽常数越小B（净）越大；屏蔽常数越大B（净）越小.B（净）满足核磁共振方程中的磁场强度数值就能达到共振.NMR谱的横坐标是记录外磁场强度相对于外标四甲基硅场强的相对场强.横坐标的坐标原点一般以四甲基硅的核磁共振信号为0 ppm，向右是高场，向左低场.高低频率的概念是磁屏蔽是磁核抵消外磁场作用到自家磁核的磁场强度的作用.当射频场频率（比如：300Mhz，600MHz，就是谱仪对外宣称的工作频率）固定时，屏蔽常数小的氢核得到的B（净）大，它被打折扣被屏蔽掉的磁场强度小，可以在外磁场的低场处时就能实现共振、出现信号，如羧基中的H+因为正离子接近于裸离子、其氢核外的电子云造成的屏蔽较小，导致受到的屏蔽小、被打折扣的场强少、B（净）大，从而就在外场强低处共振了；甲基中的氢核因为氢核外电子密度大、屏蔽常数大，氢核得到的外场强去除屏蔽才是B（净），B（净）小，必须到外磁场的高场处才能达到每个氢核实现共振的方程中的规定场强、才会出现共振信号.对于NMR谱，右侧是高场，越向左场强越低，指的是外场强-就是谱仪所提供的场强.对于同一个磁核，如H-1，实现核磁共振的场强和射频场频率是互为倒数的、场强和频率是单变量的、是相互关联的.因此，NMR谱的横坐标理解为频率时，这时假定磁场强度是固定的，右侧就是低频（对应于高场），左侧是高频（对应于低场）.但一般谱仪实现固定射频场频率、扫描场强（扫描就是由小到大地变化）比较容易.也就是说，常规测试时，射频场频率是固定的，就是宣称的谱仪的500MHz（兆赫）等，扫描场强从而得到NMR谱.NMR谱横坐标可以有几种表示方法：磁场强度表示法；相对场强表示法.磁场强度表示法适用于表示不同的磁核的核磁共振在相同射频场下的共振场强.相对场强表示法是NMR谱常用的.以四甲基硅（TMS）等内标物的核磁共振信号为参考标度，测定样品中的核磁共振信号相对于TMS信号的场强的分度：化学位移（δ）　　　　　　　　　　　　由式知，相同或不同分子中不同种类的氢核，由于其化学环境不同，电子屏蔽常数σ会各异，共振频率ν亦不同.这种因化学环境因素引起的核磁共振信号的移动称为化学位移.它相对于磁场强度B0很小，为方便，常用无量纲数量单位ppm（part per million）表示：δ(ppm) = (ΔB/B标) ×10^6 = [(B标-B样)/ B标] ×10^6 δ(ppm) = (Δν/ν标) ×10^6 ＝ [(ν样 - ν标)/ν标] ×10^6 实验中，ν标 ≈ ν0（仪器射频频率），所以δ(ppm)＝（Δν/ν0）×10^6 使用参比物质的信号峰作为相对标准.1H NMR谱常使用四甲基硅（TMS— Tetramethyl Silicon）作基准，δ（TMS）≡ 0ppm或0Hz.也用Hz数表示化学位移，多用于高级分裂谱图中多重峰细节的解析.

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