核磁共振波谱学

  • 核磁共振波谱,通常被称为NMR波谱或磁共振波谱(MRS),是一种观察原子核周围局部磁场的波谱技术。
  • 这是一种光谱学技术,它是基于原子核在4到900兆赫的无线电频率区域吸收电磁辐射。
  • 在过去的五十年中,核磁共振已经成为确定有机化合物结构的卓越技术。
  • 在所有的光谱学方法中,它是唯一一种通常期望对整个光谱进行完整分析和解释的方法。

核磁共振波谱学

核磁共振波谱学原理“,

  1. 核磁共振背后的原理是许多原子核都有自旋,所有的原子核都是带电的。如果施加外部磁场,则可能在基础能量到更高能级(通常为单个能隙)之间进行能量转移。
  2. 能量传递发生在与无线电频率相对应的波长上,当自旋回到其基本水平时,能量以相同的频率发射。
  3. 与此传递相匹配的信号可以用多种方式进行测量和处理,以产生有关核的核磁共振谱。

核磁共振(NMR)波谱的工作

  • 样品置于磁场中,核磁共振信号由无线电波激发核样品进入核磁共振产生,由灵敏的无线电接收机检测。
  • 分子中原子周围的分子内磁场改变了共振频率,从而获得了分子及其单个官能团电子结构的细节。
  • 由于场是独特的或高度特征的个别化合物,核磁共振波谱是鉴定单分子有机化合物的权威方法。
  • 除了识别,核磁共振波谱还提供了分子的结构、动力学、反应状态和化学环境的详细信息。
  • 最常见的核磁共振类型是质子和碳-13核磁共振波谱,但它适用于任何含有自旋核的样品。

核磁共振(NMR)波谱仪器

  1. 样品架

玻璃管长8.5厘米,直径0.3厘米。

  1. 永久磁铁

提供60 ~ 100 MHZ的均匀磁场

  1. 磁线圈

当电流流过这些线圈时,它们会产生磁场

  1. 扫频仪

要产生等量的穿过样品的磁场

  1. 射频发射机

无线电发射机一种无线电发射机,产生短而有力的无线电波脉冲的线圈发射机

  1. 射频接收机

一种无线电接收线圈,当原子核放松到较低的能量水平时,它可以探测发射的无线电频率

  1. 读出系统

分析和记录数据的计算机。

核磁共振波谱学的应用

光谱学是研究电磁辐射与物质相互作用的学科。核磁共振光谱学是利用核磁共振现象来研究物质的物理、化学和生物性质。

  • 它是一种用于质量控制的分析化学技术。
  • 它用于研究,以确定样品的含量和纯度以及其分子结构。例如,核磁共振可以定量分析含有已知化合物的混合物。
  • 核磁共振波谱通常被化学家使用简单的一维技术来研究化学结构。二维技术被用来确定更复杂的分子结构。
  • 这些技术正在取代x射线晶体学来测定蛋白质结构。
  • 时域核磁共振波谱技术用于探测溶液中的分子动力学。
  • 固体核磁共振波谱是用来确定固体的分子结构。
  • 其他科学家开发了核磁共振测量扩散系数的方法。

参考文献

  1. http://chem.ch.huji.ac.il/nmr/whatisnmr/whatisnmr.html
  2. https://www.slideshare.net/solairajananant/nmr-spectroscopy-13887430
  3. https://www.ias.ac.in/article/fulltext/reso/009/01/0034-0049
  4. https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/spectrpy/nmr/nmr1.htm
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_magnetic_resonance_spectroscopy

关于“核磁共振波谱学”的2点思考

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