分析化学第十四章|核磁共振波谱法#考研加油##药学考研[超话]##锦州医科大学[超话]##沈阳药科大学考研[超话]##2021考研[超话]#
第一节 基本原理
1.自旋量子数
比较简单，但是经常举例子考你哦~
偶偶核→I=0
奇奇核、奇偶核→I为半整数（eg：I=1/2、3/2）
偶奇核→I为整数（eg：1、2）
如图1
2.核磁矩μ
自旋运动的原子核具有自旋角动量P，同时也具有由自旋感应产生的核磁矩μ.
简单了解μ与P的关系：μ=γP
γ为磁旋比，是μ与P的比例常数；I≠0的原子核都有磁矩。
3.磁量子数m
m=2I+1
多么简单的一个公式，可还是出过几次题。
不同取向的核具有不同的能级，I=1/2的核，m=1/2的μ，顺磁场，基态；
m=-1/2的μ逆磁场，能量高，激发态；两者的能级差随H0的增大而增大，这是能级分裂的现象.
如图2
γ一定，v与H0成正比；
H0一定，v与γ成正比。
注意：质子的γ值比C核的γ值大
5.共振吸收条件
挺重要的，不要与其他光谱混淆。18复试就考了红外、核磁共振、质谱吸收光谱产生的条件
如图3
当V=V0时（照射频率=进动频率），核会吸收射频的能量，由低能级跃迁至高能及，产生核磁共振。
6.自旋弛豫
（1）弛豫:通过无辐射的释放能量途径，核从高能态回到低能态的过程。
弛豫是产生NMR必不可少的成分
（2）Boltzmann定律
n+/n-=1.0000099
过程：①由于n+（低能态）数目多于n-（高能态），核磁共振信号可以产生，低能态→高能态跃迁。
②低能级数目逐渐减少，不会再有射频吸收达饱和，NMR信号消失，因此需要高能级核释放能量返回低能级
（3）两种形式
自旋-晶格弛豫
（纵向弛豫）
将能量传递给周围环境
反映自旋体系与环境之间的能量交换
自旋-自旋弛豫
（横向弛豫）
将能量传递给低能级的同类磁核
不引起核磁总能量的改变
第二节 核磁共振仪
（这一节考点较少）
1.简单知道两种共振仪的名称、工作原理
2.扫频、扫场概念，后面会用到
3.溶剂和试样选择这块还是有点重要的
举一个 试样选择：
①纯度＞98%
②试样量一般10mg左右
③傅里叶共振仪 试样量大大减少， H谱只需1mg左右；C谱需要几到几十毫克试样【注意：H谱量更少】
第三节 化学位移
从这一节开始，这一章的重点正式到达了
一、屏蔽效应
1.化学环境：主要指氢核的核外电子云及其邻近的其他原子
2.屏蔽效应：核外电子及其他因素对抗外加磁场的现象。
3.修正后的Larmor方程
б：屏蔽常数，与核外电子云密度有关（化学结构决定）核外电子云密度↑б↑
如图4
二、化学位移
1.化学位移：由于屏蔽效应的存在，不同化学环境的氢核的共振频率不同而产生的现象。
2.计算公式
如图5
注意： 用两台不同场强（H0）的仪器所测得的共振频率不等，但δ一致【常考判断】，因此δ与仪器的工作频率无关，与H本身的内在因素有关。
三、化学位移的影响因素[常考！高频很高！多选]
1，内部因素：
①局部屏蔽效应
H核核外成键电子云产生的抗磁屏蔽效应
连有吸电子基团，电负性↑，电子云密度↓，低场高频，化学位移δ↑，谱图左端
连有供电子基团，电负性↓，电子云密度↑，高场低频，化学位移δ↓，图谱右端
②磁各向异性
主要是空间位阻（π键影响）
与外加磁场方向一致，去屏蔽↑，δ↑，低场高频，图谱左端
与外加磁场方向相反，屏蔽↑，δ↓，高场低频，图谱右端
a.芳环
如图6
b.双键（c=o、c=c）
①上下：屏蔽区
②周围：去屏蔽区
eg: 烯烃δ在4.5-5.7 c=o双键，由于o电负性比较大，δ在9-10
c.叁键
键轴方向上下为正屏蔽区；键轴垂直方向为去屏蔽区
Eg：乙炔处于处于正屏蔽区，δ为2.88
d.单键
eg:环乙烷中 直立键上的H处于屏蔽区，化学位移较小；平伏键上的H处于去屏蔽区，化学位移较大，但两者的δ值相差不大，一般在0.2-0.5
eg: δCH＞δCH2＞δCH3，随着质子被取代，去屏蔽↑，δ↑
2.外部因素
①氢键影响（eg:-NH、-OH）
影响氢键形成的因素
a.浓度
浓度↑，形成氢键，δ↑，低场高频
b.温度
c.溶剂极性
极性↑，形成氢键，δ↑，低场高频
注意：局部屏蔽效应是通过化学键起作用，磁各向异性是通过空间起作用。
四、几种质子的化学位移
1.图14-12尽量还是背住，脑子里有这个图了以后方便作图
2.各种质子具体的计算公式要有印象.[考试中好像没有具体问过某个质子的位移是多少，只是各种质子之间的位移值得比较]
如图7
第四节 偶合常数
这一节也是考频蛮高的
一、自旋偶合和自旋分裂
1.自旋偶合是核自旋产生的核磁矩间的相互干扰
2.自旋分裂是由自旋偶合引起共振峰分裂
偶合是裂分的原因；分裂是偶合的结果
3.要理解书上举的例子！
碘乙烷中CH3、CH2；HF中H、F
注意：并非所有的原子核对相邻氢核都有自旋偶合作用，如35Cl、79Br、127I。因它们的电四极矩很大，会引起相邻氢核的自旋去偶作用，因此看不到偶合干扰作用。
大树分割线
二、自旋分裂规律
这个地方多做题就可以理解，看起来有点抽象~
1.n+1律 （I=1/2）
某基团的氢与n个相邻偶合时将被分裂成n+1重峰，而与该基团本身的氢数无关。
2.2nI+1律（I≠1/2）
记住几个例子
3.峰高比
符合二项式展开式系数比
二重峰（1:1）；三重峰（1：2:1）；四重峰（1:3:3:1）…
4.峰裂距相等 ，偶合常数相等，服从n+1律，分裂峰
峰裂距不等，偶合常数不等，则分裂成（n+1）(n’+1)…重峰
下面举的例子也要掌握
三、偶合常数
1.由分裂所产生的裂距反映了相互偶合作用的强弱。
对于简单偶合，峰裂距即偶合常数；对于高级偶合，△v/J＜10，n+1律不再适用。
注意：偶合常数反映两个核之间作用强弱，其数值与仪器的工作频率无关，与外磁场强度H0无关。
2.影响偶合常数的因素[常考多选]
（1）间隔的键数
相互偶合核间隔键数增多，偶合常数的绝对值减小
（2）角度
α=90°，J最小；在α＜90°时，随α的减小，J增大；在α＞90°时，随α的增大，J增大。
（3）电负性
电负性↑，J↓
四、自旋系统
1.磁等价与化学等价
（1）化学等价核：在相同化学环境的核具有相同的化学位移。
（2）磁等价核：分子中一组化学等价核（化学位移相同）与分子中的其他任何一个核都有相同强弱的偶合
磁等价核 特点①②③
磁等价核一定是化学等价核；化学等价核不一定是磁等价核；化学不等价必定磁不等价。
注意：这几个例子很重要，考试经常给你一些结构式问你哪些是磁等价核
如图8图9
第五节
推算结构简单看看例题，如果考察难度和例题差不多。
提一个做题遇到的点：P295，去偶方法，C谱一般是质子去偶谱。一般选用三种去偶法，1H宽带去偶法、偏共振去偶法、选择性质子去偶法。
第一节 基本原理
1.自旋量子数
比较简单，但是经常举例子考你哦~
偶偶核→I=0
奇奇核、奇偶核→I为半整数（eg：I=1/2、3/2）
偶奇核→I为整数（eg：1、2）
如图1
2.核磁矩μ
自旋运动的原子核具有自旋角动量P，同时也具有由自旋感应产生的核磁矩μ.
简单了解μ与P的关系：μ=γP
γ为磁旋比，是μ与P的比例常数；I≠0的原子核都有磁矩。
3.磁量子数m
m=2I+1
多么简单的一个公式，可还是出过几次题。
不同取向的核具有不同的能级，I=1/2的核，m=1/2的μ，顺磁场，基态；
m=-1/2的μ逆磁场，能量高，激发态；两者的能级差随H0的增大而增大，这是能级分裂的现象.
如图2
γ一定，v与H0成正比；
H0一定，v与γ成正比。
注意：质子的γ值比C核的γ值大
5.共振吸收条件
挺重要的，不要与其他光谱混淆。18复试就考了红外、核磁共振、质谱吸收光谱产生的条件
如图3
当V=V0时（照射频率=进动频率），核会吸收射频的能量，由低能级跃迁至高能及，产生核磁共振。
6.自旋弛豫
（1）弛豫:通过无辐射的释放能量途径，核从高能态回到低能态的过程。
弛豫是产生NMR必不可少的成分
（2）Boltzmann定律
n+/n-=1.0000099
过程：①由于n+（低能态）数目多于n-（高能态），核磁共振信号可以产生，低能态→高能态跃迁。
②低能级数目逐渐减少，不会再有射频吸收达饱和，NMR信号消失，因此需要高能级核释放能量返回低能级
（3）两种形式
自旋-晶格弛豫
（纵向弛豫）
将能量传递给周围环境
反映自旋体系与环境之间的能量交换
自旋-自旋弛豫
（横向弛豫）
将能量传递给低能级的同类磁核
不引起核磁总能量的改变
第二节 核磁共振仪
（这一节考点较少）
1.简单知道两种共振仪的名称、工作原理
2.扫频、扫场概念，后面会用到
3.溶剂和试样选择这块还是有点重要的
举一个 试样选择：
①纯度＞98%
②试样量一般10mg左右
③傅里叶共振仪 试样量大大减少， H谱只需1mg左右；C谱需要几到几十毫克试样【注意：H谱量更少】
第三节 化学位移
从这一节开始，这一章的重点正式到达了
一、屏蔽效应
1.化学环境：主要指氢核的核外电子云及其邻近的其他原子
2.屏蔽效应：核外电子及其他因素对抗外加磁场的现象。
3.修正后的Larmor方程
б：屏蔽常数，与核外电子云密度有关（化学结构决定）核外电子云密度↑б↑
如图4
二、化学位移
1.化学位移：由于屏蔽效应的存在，不同化学环境的氢核的共振频率不同而产生的现象。
2.计算公式
如图5
注意： 用两台不同场强（H0）的仪器所测得的共振频率不等，但δ一致【常考判断】，因此δ与仪器的工作频率无关，与H本身的内在因素有关。
三、化学位移的影响因素[常考！高频很高！多选]
1，内部因素：
①局部屏蔽效应
H核核外成键电子云产生的抗磁屏蔽效应
连有吸电子基团，电负性↑，电子云密度↓，低场高频，化学位移δ↑，谱图左端
连有供电子基团，电负性↓，电子云密度↑，高场低频，化学位移δ↓，图谱右端
②磁各向异性
主要是空间位阻（π键影响）
与外加磁场方向一致，去屏蔽↑，δ↑，低场高频，图谱左端
与外加磁场方向相反，屏蔽↑，δ↓，高场低频，图谱右端
a.芳环
如图6
b.双键（c=o、c=c）
①上下：屏蔽区
②周围：去屏蔽区
eg: 烯烃δ在4.5-5.7 c=o双键，由于o电负性比较大，δ在9-10
c.叁键
键轴方向上下为正屏蔽区；键轴垂直方向为去屏蔽区
Eg：乙炔处于处于正屏蔽区，δ为2.88
d.单键
eg:环乙烷中 直立键上的H处于屏蔽区，化学位移较小；平伏键上的H处于去屏蔽区，化学位移较大，但两者的δ值相差不大，一般在0.2-0.5
eg: δCH＞δCH2＞δCH3，随着质子被取代，去屏蔽↑，δ↑
2.外部因素
①氢键影响（eg:-NH、-OH）
影响氢键形成的因素
a.浓度
浓度↑，形成氢键，δ↑，低场高频
b.温度
c.溶剂极性
极性↑，形成氢键，δ↑，低场高频
注意：局部屏蔽效应是通过化学键起作用，磁各向异性是通过空间起作用。
四、几种质子的化学位移
1.图14-12尽量还是背住，脑子里有这个图了以后方便作图
2.各种质子具体的计算公式要有印象.[考试中好像没有具体问过某个质子的位移是多少，只是各种质子之间的位移值得比较]
如图7
第四节 偶合常数
这一节也是考频蛮高的
一、自旋偶合和自旋分裂
1.自旋偶合是核自旋产生的核磁矩间的相互干扰
2.自旋分裂是由自旋偶合引起共振峰分裂
偶合是裂分的原因；分裂是偶合的结果
3.要理解书上举的例子！
碘乙烷中CH3、CH2；HF中H、F
注意：并非所有的原子核对相邻氢核都有自旋偶合作用，如35Cl、79Br、127I。因它们的电四极矩很大，会引起相邻氢核的自旋去偶作用，因此看不到偶合干扰作用。
大树分割线
二、自旋分裂规律
这个地方多做题就可以理解，看起来有点抽象~
1.n+1律 （I=1/2）
某基团的氢与n个相邻偶合时将被分裂成n+1重峰，而与该基团本身的氢数无关。
2.2nI+1律（I≠1/2）
记住几个例子
3.峰高比
符合二项式展开式系数比
二重峰（1:1）；三重峰（1：2:1）；四重峰（1:3:3:1）…
4.峰裂距相等 ，偶合常数相等，服从n+1律，分裂峰
峰裂距不等，偶合常数不等，则分裂成（n+1）(n’+1)…重峰
下面举的例子也要掌握
三、偶合常数
1.由分裂所产生的裂距反映了相互偶合作用的强弱。
对于简单偶合，峰裂距即偶合常数；对于高级偶合，△v/J＜10，n+1律不再适用。
注意：偶合常数反映两个核之间作用强弱，其数值与仪器的工作频率无关，与外磁场强度H0无关。
2.影响偶合常数的因素[常考多选]
（1）间隔的键数
相互偶合核间隔键数增多，偶合常数的绝对值减小
（2）角度
α=90°，J最小；在α＜90°时，随α的减小，J增大；在α＞90°时，随α的增大，J增大。
（3）电负性
电负性↑，J↓
四、自旋系统
1.磁等价与化学等价
（1）化学等价核：在相同化学环境的核具有相同的化学位移。
（2）磁等价核：分子中一组化学等价核（化学位移相同）与分子中的其他任何一个核都有相同强弱的偶合
磁等价核 特点①②③
磁等价核一定是化学等价核；化学等价核不一定是磁等价核；化学不等价必定磁不等价。
注意：这几个例子很重要，考试经常给你一些结构式问你哪些是磁等价核
如图8图9
第五节
推算结构简单看看例题，如果考察难度和例题差不多。
提一个做题遇到的点：P295，去偶方法，C谱一般是质子去偶谱。一般选用三种去偶法，1H宽带去偶法、偏共振去偶法、选择性质子去偶法。
#动森日记# 今天的动森日记不太知道要怎么写，发生的事情有一点点多。
从夜里0:00等待新一天的到来，
到天亮以后看到自己新家和雨天的欣喜。
以及各种小伙伴的来访，都有很多乐趣。
一起钓鱼，一起拍照，一起炫耀好看的衣服。
@日常的人 @-615Ni @在未名湖底潜泳的喵喵猫 @动森倒数助手 @灯与2号避难所
收到灯灯的礼物也很开心。
度过了很特别的一夜。
终于登上推特下载到原图，一次性都展示在这里啦。
晚上感叹动森的世界真好。
这是有动森陪伴的第二天。
明天见！
从夜里0:00等待新一天的到来，
到天亮以后看到自己新家和雨天的欣喜。
以及各种小伙伴的来访，都有很多乐趣。
一起钓鱼，一起拍照，一起炫耀好看的衣服。
@日常的人 @-615Ni @在未名湖底潜泳的喵喵猫 @动森倒数助手 @灯与2号避难所
收到灯灯的礼物也很开心。
度过了很特别的一夜。
终于登上推特下载到原图，一次性都展示在这里啦。
晚上感叹动森的世界真好。
这是有动森陪伴的第二天。
明天见！
今天的内容好多 而且我都没有休息 差不多是一口气全部完成 导致我现在有点崩溃 中午吃饭的时候 我完全是借着吃饭的名义成绩休息一小会儿 我发个呆放个空 ni说我要是再不吃的话她就要把我的饭抢走了 我这才动起筷子来 从早上十点左右开始一直到刚才才结束 结束后看到老师说的一句话 我一下子眼眶就湿润了 不管怎样 加油吧！
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