北京化工大学：《仪器分析》课程电子教案（课件讲稿）第七章 核磁共振波谱法（NMR）Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy（主讲教师：胡高飞）

核磁共振波谱 rsity of C 国国 、195 ◆ 概述 ◆ NMR原理 ◆基本原理 ◆化学位移及其影响因素 ◆自旋偶合与裂分 ◆NMR谱仪 ◆NMR实验技术及应用 ◆H-NMR

核磁共振波谱  概述  NMR原理  基本原理  化学位移及其影响因素  自旋偶合与裂分  NMR谱仪  NMR实验技术及应用  1H-NMR

核磁共振波谱法（定义） 当用频率为兆赫数量级、波长约0.6~10m, 能量很低的电磁波照射分子时，能使磁性的原 子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁，从而 产生吸收信号，进而获得有关化合物分子结构 信息的方法

当用频率为兆赫数量级、波长约0.6~ 10m， 能量很低的电磁波照射分子时，能使磁性的原 子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁，从而 产生吸收信号，进而获得有关化合物分子结构 信息的方法。 核磁共振波谱法（定义）

电磁辐射区域划分 高 频率V 能量 低 原子内电子跃迁 分子内电子跃迁 振动跃迁 转动低迁原子核自转 电子 无线 x射线 紫外 可见 红外 微波 电波 近 中远 射频区 IR R 电子能谱 紫外 可见 振动红外 核磁共振 200m 400nm 800nm2.5μ 15从1m 5m 短 波长λ 长 光波谱区及能量跃迁相关图

电磁辐射区域划分

(a)Low 100H 7.1概述一NMR技术发展简介 00234u (b)High rsolution 口技术发展 1946年-美国斯坦福大学F.Blochi和哈佛大学E.】 到NMR信号； 1950年-发现化学位移和偶合现象； >1951年--Arnold发现乙醇的NMR信号，及与结构的关系； >1953年--Varians公司试制了第一台NMR仪器； > 1970s--PFT-NMR发展成熟，魔角旋转技术、固体核磁、二维核 磁、核磁成像等； > 近年来-3D,多维NMR技术发展，可用于DNA、多肽、蛋白的结 构解析； ▣Nobel Prize

7.1 概述－NMR技术发展简介  技术发展  1946年---美国斯坦福大学F. Bloch和哈佛大学E.M. Pucell分别观测 到NMR信号；  1950年 --- 发现化学位移和偶合现象；  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仪器；  1970s --- PFT-NMR发展成熟，魔角旋转技术、固体核磁、二维核 磁、核磁成像等；  近年来--- 3D，多维NMR技术发展，可用于DNA、多肽、蛋白的结 构解析；  Nobel Prize

The Nobel Prize in Physics1952(1952年诺贝尔物理学奖) "for their development of new methods for nuclear magnetic precision measurements and discoveries in connection therewith" Felix Bloch Edward Mills Purcell 1/2 of the prize USA 1/2 of the prize USA Stanford University Harvard University Stanford,CA,USA Cambridge,MA,USA b.1905 (in Zurich,Switzerland) b.1912 d.1983 d.1997

The Nobel Prize in Physics 1952 (1952年诺贝尔物理学奖) "for their development of new methods for nuclear magnetic precision measurements and discoveries in connection therewith" Felix Bloch Edward Mills Purcell 1/2 of the prize USA 1/2 of the prize USA Stanford University Harvard University Stanford, CA, USA Cambridge, MA, USA b. 1905 (in Zurich, Switzerland) b.1912 d. 1983 d. 1997

The Nobel Prize in Chemistry1991(1991年诺贝尔化学奖) "for his contributions to the development of the methodology of high resolution nuclear magnetic resonance (NMR)spectroscopy" Richard R.Ernst Switzerland Eidgenossische Technische Hochschule (Swiss Federal Institute of Technology) Zurich,Switzerland b.1933

The Nobel Prize in Chemistry 1991（1991年诺贝尔化学奖） "for his contributions to the development of the methodology of high resolution nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy" Richard R. Ernst Switzerland Eidgenössische Technische Hochschule (Swiss Federal Institute of Technology) Zurich, Switzerland b. 1933

The Nobel Prize in Chemistry2002(分享2002年诺贝尔化学奖) "for his development of nuclear magnetic resonance spectroscopy for determining the three- dimensional structure of biological macromolecules in solution" Kurt Wuthrich Swiss Federal Institute of Technology Zurich,Switzerland

"for his development of nuclear magnetic resonance spectroscopy for determining the three￾dimensional structure of biological macromolecules in solution" Kurt Wüthrich Swiss Federal Institute of Technology Zürich, Switzerland The Nobel Prize in Chemistry 2002（分享2002年诺贝尔化学奖）

The Nobel Prize in Chemistry2002(2002年诺贝尔化学奖) "for the development of methods for identification and structure analyses of biological macromolecules" Koichi Tanaka 1/4 of the prize Japan Shimadzu Corp Kyoto,Japan John B.Fenn 1/4 of the prize USA "for their development of soft desorption Virginia Commonwealth ionisation methods for mass spectrometric University analyses of biological macromolecules" Richmond,VA,USA

The Nobel Prize in Chemistry 2002（2002年诺贝尔化学奖） "for the development of methods for identification and structure analyses of biological macromolecules" "for their development of soft desorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of biological macromolecules" Koichi Tanaka 1/4 of the prize Japan Shimadzu Corp. Kyoto, Japan John B. Fenn 1/4 of the prize USA Virginia Commonwealth University Richmond, VA, USA

The Nobel Prize in Physiology or Medicine2003(2003年诺尔医学奖) "for their discoveries concerning magnetic resonance imaging" Paul C.Lauterbur 1/2 of the prize USA University of Illinois Urbana,IL,USA b.1929 Sir Peter Mansfield 1/2 of the prize United Kingdom University of Nottingham,School of Physics and Astronomy Nottingham,United Kingdom b.1933

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2003（2003年诺贝尔医学奖） "for their discoveries concerning magnetic resonance imaging" Paul C. Lauterbur 1/2 of the prize USA University of Illinois Urbana, IL, USA b. 1929 Sir Peter Mansfield 1/2 of the prize United Kingdom University of Nottingham, School of Physics and Astronomy Nottingham, United Kingdom b. 1933

7.2核磁共振基本原理 本节主要内容： ◆原子核的自旋 ◆在外磁场中原子核的自旋取向 ◆能量吸收模型 ◆宏观磁化矢量模型（进动和章动） ◆核自旋驰豫的概念

7.2 核磁共振基本原理 本节主要内容：  原子核的自旋  在外磁场中原子核的自旋取向  能量吸收模型  宏观磁化矢量模型(进动和章动)  核自旋驰豫的概念