03第三章 核磁共振氢谱
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例如：B0 =4.7TG时，下列核的共振频率为：
1H 13C
Υ=26.752(107 rad./s.T), 200MHz Υ=6.728 (107 rad./s.T)
(T=104高斯) 50.3MHz
产生NMR条件 （1） I 0的自旋核
（2） 外磁场B0 （3） 与B0相互垂直的射频场B1， 且 1 = 0
所以，h B0 h 0 2
即， 0
B0 2
B0 的单位为特斯拉(T,Kgs-2A-1),1T=104 Gauss
1.3 核的回旋和核磁共振
Lamor进动：当具有磁矩的原子核处于外磁场B0中，受B0和
核自旋的共同作用，核会在自旋的同时绕外磁场方向进行回 旋。
B0 回旋轴 B0
收复杂，研究应用较少；
(3)Ｉ＝1/2的原子核 1H，13C，19F，31P
原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀螺一样自旋，有
磁矩产生，NMR谱线窄，适合检测，是核磁共振研究的主要对 象，C，H是有机物的主要组成元素。
I =
1/2
I >
1/2
I >
1/2
1.2 自旋核在磁场中的取向和能级
扫场：固定射频频率，扫描发生器线圈连续
改变磁场强度，从低磁场扫向高磁场；
扫频：固定磁场强度，通过改变射频频率的
方式扫描。
③射频信号接受器（检测器）：当质子的进动频
率与辐射频率相匹配时，发生能级跃迁，吸收
能量，在感应线圈中产生毫伏级信号。
④样品管：外径5mm的玻璃管,测量过程中旋转,
磁场作用均匀。
2002年诺贝尔化学奖的另一半分别授予给美国 耶鲁大学及弗吉尼亚联邦大学的教授John B.
Fenn（他发明了对生物大分子进行确认和结构
分析的方法和对生物大分子的质谱分析方法） 和日本岛津制作公司研发工程师、生命科学研 究 部 主 任 Koichi Tanaka （ 他 的 贡 献 类 似 于 John B. Fenn）
同一种H在不同频率的仪器上测定的结果不一致 利用相对标准表示化学位移值：
化学位移（Chemical shift）
其他峰与四甲基硅烷峰之间的距离
H 样品 H 标准 H 标准
10
6
H 样品 H 标准 H0
10 6
ppm，百万分之一
无量纲
TMS的值定为0，其他质子的值应为负值 可是文献中常将负号略去，将它看作正数
12C ,16O , 32S 6 8 16
1H , 13C 1 6
2H , 14N 1 7
(1) I=0 的核 16O；12C；32S等 ，无自旋，没有磁矩，不产生吸收. (2) I=1 或 I >0的核
I=1 ：2H，14N
I=3/2： 35Cl，79Br，81Br
这类核的核电荷分布可看作一个椭球体，电荷分布不均匀，共振吸
回旋频率1
B0
RF B1
当1 = 0时，核就会吸收能量，由低能态（+1/2）
跃迁至高能态（-1/2），这种现象称核磁共振。 共振吸收频率
=
同一种核，
例如 对于1H
1 2
·0 B
=常数， ∝B0
B0=1.41TG =60MHz, B0=2.35TG =100MHz
B0一定时，不同的核，不同，不同。
第1节 核磁共振基本原理
1.1原子核的磁矩
■NMR研究对象：具有磁矩的原子核；
■核自旋运动：带正电荷的原子核围绕某轴作自身旋 转运动的现象。用自旋角动量描述：自旋角动量取 决于自旋量子数I.
γρ
自旋角动量 磁矩 γ为磁旋比，是原子核的特征常数。
各种原子的自旋
核电荷数 偶数 奇数或偶数 奇数 核质量数 偶数 奇数 偶数 自旋 量子数I 0 半整数 整数 实例
傅立叶变换核磁共振波谱仪需要纯样品1 mg ；
标样浓度（四甲基硅烷 TMS） ： 1%； 氘代溶剂：氯仿，丙酮、苯、二甲基亚砜的
氘代物。
第3节 1H的化学位移
3.1屏蔽作用与化学位移： 理想化的、裸露的氢核，满足共振条件： 0 = B0 / (2 ) 产生单一的吸收峰； 实际上，氢核受周围不断运动着的电子影响。在外磁场作 用下，运动着的电子产生相对于外磁场方向的感应磁场， 起到屏蔽作用，使氢核实际受到的外磁场作用减小： Beff =（1- ）B0 ：屏蔽常数。 越大，屏蔽效应越大。 0 = [ / (2 ) ]（1- ）B0 屏蔽的存在，共振需更强的外磁场(相对于裸露的氢核)。
屏蔽效应：核外电子云在磁场作用下，核
外电子在垂直于外磁场的平面上绕核旋转， 形成微电流，从而产生一个与外加磁场对 抗的感应磁场，削弱了外加磁场，使自旋 核实际感受到的磁场强度比外加磁场强度 小。
由于屏蔽作用的存在，氢核产生共振需要更大的外
磁场强度（相对于裸露的氢核），来抵消屏蔽影
响。
在有机化合物中，各种氢核周围的电子云密度不
1.4 核的自旋驰豫
⑴通常两种自旋状态的质子的分配：Bolzman分配定 律：处于低能级的质子占微弱多数；
⑵饱和：处于外加磁场中的质子吸收能量，发生自旋
反转，若低能级的核跃迁至高能级后，若不能有效 地释放出能量返回低能级，低能级的核数愈来愈少， 高能级核个数愈来愈多，没有过剩的低能级核可以
跃迁，就没有了静吸收，因此检测不到核磁信号。
同使得共振频率产生差异，即引起共振吸收峰的 位移，这种现象称为化学位移。
3.2 化学位移的表示方法
各种H的化学位移只有ppm级的差别，靠准确测
定绝对磁场强度辨别是很困难的；
1H核在14092高斯的磁场中，将吸收60
MHz的电磁波。 但实验中发现，化合物中各种不同的氢原子，所吸收的 频率稍有不同，差异范围约为百万分之十百万分之十。
能级。
自旋-晶格弛豫使体系总能量下降，低能级核数量增加。 自旋-晶格弛豫过程达到平衡需要一定的时间，用半衰 期T1表示。 T1愈小弛豫效率愈高。
■自旋-自旋弛豫（横向弛豫）：高能级的核把能量
传递给邻近的低能级核，同时一些低能级核获得能
量跃迁至高能级。
横向弛豫前后各种能级的核总数不变，体系能量也
不变。
3.3 影响化学位移的因素
分子结构因素与外部因素
⑴诱导效应：吸电子诱导效应使质子周围电子云 密度降低，屏蔽作用减弱，吸收移向低场，化 学位移增大。
CH3—X中甲基H化学位移 X Li SiMe3 H Me Et NH2 Cl OH F
δ
-1.94
0
0.23 0.86 0.91 2.47 3.06 3.39 4.27
横向弛豫用T2表示，横向弛豫与共振条件无关，但
影响谱线宽度。
第2节 核磁共振波谱仪
nuclear magnetic resonance spectrometer
①永久磁铁：提供外磁 场，要求稳定性好， 均匀，不均匀性小于 六千万分之一。扫场 线圈。
②射频振荡器：线圈垂 直于外磁场，发射一 定频率的电磁辐射信 号。60MHz或 100MHz。
m=I, I-1, I-2, …, -I (共2I+1个取向） 对1H: I= , m=＋ ; m=－ m=＋ 表示核自旋为顺磁排列（与外加磁场同向） m=－ 表示核自旋为反磁排列（与外加磁场反向） m=＋ 为低能态， m=－ 为高能态，1H自旋核在外加 磁场中分裂为两个不同能级。
根据电磁理论，磁矩µ在外磁场中与磁场的
核磁距 回旋轴 自旋轴
自旋轴 核磁距
I = 1/2
I =1/2
（经典力学分析，自旋核在B0中就象一个旋转的陀螺在地心场中。）
进动的频率
= 20 = ·0 B
0 =
1 ·0 B 2
0 ∝ B0
核磁共振
若在垂直于B0的方向加射频场B1，其频率为1，
在B1的作用下，会产生一个与自旋核旋进方向相同的
相对标准：四甲基硅烷
Si(CH3)4 （TMS）
（内标）
为什么用TMS作为基准?
a. 12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一 个尖峰；
b.屏蔽强烈，位移最大。与有机化合物中的质 子峰不重迭；
c.化学惰性；易溶于有机溶剂；沸点低，易回收。
与裸露的氢核相比，
TMS的化学位移最大， 但规定 TMS=0，其 他种类氢核的位移为 负值，负号不加。 小，屏蔽强，共振需 要的磁场强度大，在 高场出现，图右侧； 大，屏蔽弱，共振需 要的磁场强度小，在 低场出现，图左侧；
重要贡献， 物理，1995, 24（6）：377
核磁共振与诺贝尔奖
F Bloch教授和E M Purcell教授因发现NMR现象而荣 获1952年诺贝尔物理奖 W E Lamb 和 P Kusch获1955年诺贝尔物理奖。
Lamb提出了核磁屏蔽并发表了著名的核磁屏蔽公 式。认为处于外磁场中的核外电子在以核为球心的 球壳上绕核运动时，在球心处形成一个与外磁场方 向相反的磁场，以削弱外磁场的作用。Kusch在质 子磁矩的精确测定方面作出了不懈的努力。
在25oC时，样品在4.69T磁场中，其处于高、低磁能级
原子核的相对个数。
⑶弛豫:选择好测试条件，高能级的核可以用不同的辅射
方式回到低能级，保证低能级的核占微弱多数。
两种弛豫：自旋-晶格弛豫和自旋-自旋弛豫。
■自旋-晶格弛豫（纵向弛豫）：高能级的核把其能量以
热运动的形式传递给环境（晶格），从高能级返回低
H Taube 是一位无机化学家，他对金属
络合物电子转移机理的卓越研究成果，
使得他独享1983年诺贝尔化学奖。
其创立的接触位移理论，成为后来人们
用NMR研究稀土配位化合物的基础。
2002年诺贝尔化学奖授给了瑞士苏黎世联邦高等 工业学院的库尔特· 维特里希 ( Kurt Wüthrich) 教
授。他发明了利用核磁共振(NMR)技术测定溶液
■脉冲傅里叶变换NMR仪简介：
示意图
永久磁铁和电磁铁：
超导磁体：铌钛或铌锡合金等超 导材料制备的超导线圈；在低温 4K，处于超导状态；温度升高， “失超”。
超导核磁共振波谱仪：
200-400HMz；可 高达600-
700HMz；最新：800HMz
样品处理
试样浓度：5-10%；需要纯样品15-30 mg；
扫场：固定射频频率，扫描发生器线圈连续改变磁场强度，
从低磁场扫向高磁场；
扫频：固定磁场强度，通过改变射频频率的方式扫描。
=
同一种核，
1 2
·0 B
=常数， ∝B0பைடு நூலகம்
TMS的δ= 0。遗憾的是，左边和右边很少被称为是谱 图的高频端或者低频端，而是由于历史的原因，总是 用与这个相对频率相应的外加场值来表示。光谱的高 频区，它处于左边，具有较 光谱的高频区，它处于 左边，具有较高的 高的δ值，被称为低场；而在右边 ，具有较低的 值，被称为低场；而在右边，具有较 低的δ值，被称为高场。
核外电子云在磁场作用下核外电子在垂直于外磁场的平面上绕核旋转形成微电流从而产生一个与外加磁场对抗的感应磁场削弱了外加磁场使自旋核实际感受到的磁场强度比外加磁场强度由于屏蔽作用的存在氢核产生共振需要更大的外磁场强度相对于裸露的氢核来抵消屏蔽影在有机化合物中各种氢核周围的电子云密度不同使得共振频率产生差异即引起共振吸收峰的位移这种现象称为化学位移
中生物大分子三维结构的方法，开拓了利用NMR 技术测定溶液中蛋白质、核酸三维结构的NMR方 法；把异核滤波技术用于研究超分子结构的分子 间的相互作用；研究大分子在溶液中的水合作用；
建立了横向弛豫优化的异核相关谱 (TROSY) 和交
叉极化增强 (CRINEPT) 的实验方法，并将其运用 于大分子，分子量达800 kDa。
大学化学，2003，18(1):18
2003 年诺贝尔生理学或医学奖
授予了美国物理学家保罗.
劳特布尔（Paul C Lauterbur）
和英国物理学家彼特.曼
斯菲尔德（Peter Mansfield）。
奖励他们在磁共振成像（MRI） 方面作出的贡献。核磁共振技术与CT（计算机辅助 体层摄影技术)相结合，是当今最普遍的临床检查技 术， 已为广大医患者所接受。
作用能E:
E=－µB0 （B0为磁场强度）
两个能级的能量分别为：
E1/ 2 B0 PB0 m
h h B0 B0 2 4
E1/ 2 B0 PB0 m
两式相减：E 2 B0 h B0 2 又因为，E h
0
h h B0 B0 2 4
第三章 核磁共振氢谱
Nuclear Magnetic Rasonance
核磁共振与诺贝尔奖
核磁共振波谱是现代科学研究领域的一个非 常重要的工具。自从1945年核磁共振现象首次被 发现以来，它的应用从物理学不断扩展到化学、 生命科学、材料科学乃至医学诊断领域。
文献：毛希安，12位诺贝尔奖金得主对核磁共振波谱学的
⑵共轭效应：吸电子共轭效应使双键=C-H键中H
1H 13C
Υ=26.752(107 rad./s.T), 200MHz Υ=6.728 (107 rad./s.T)
(T=104高斯) 50.3MHz
产生NMR条件 （1） I 0的自旋核
（2） 外磁场B0 （3） 与B0相互垂直的射频场B1， 且 1 = 0
所以，h B0 h 0 2
即， 0
B0 2
B0 的单位为特斯拉(T,Kgs-2A-1),1T=104 Gauss
1.3 核的回旋和核磁共振
Lamor进动：当具有磁矩的原子核处于外磁场B0中，受B0和
核自旋的共同作用，核会在自旋的同时绕外磁场方向进行回 旋。
B0 回旋轴 B0
收复杂，研究应用较少；
(3)Ｉ＝1/2的原子核 1H，13C，19F，31P
原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀螺一样自旋，有
磁矩产生，NMR谱线窄，适合检测，是核磁共振研究的主要对 象，C，H是有机物的主要组成元素。
I =
1/2
I >
1/2
I >
1/2
1.2 自旋核在磁场中的取向和能级
扫场：固定射频频率，扫描发生器线圈连续
改变磁场强度，从低磁场扫向高磁场；
扫频：固定磁场强度，通过改变射频频率的
方式扫描。
③射频信号接受器（检测器）：当质子的进动频
率与辐射频率相匹配时，发生能级跃迁，吸收
能量，在感应线圈中产生毫伏级信号。
④样品管：外径5mm的玻璃管,测量过程中旋转,
磁场作用均匀。
2002年诺贝尔化学奖的另一半分别授予给美国 耶鲁大学及弗吉尼亚联邦大学的教授John B.
Fenn（他发明了对生物大分子进行确认和结构
分析的方法和对生物大分子的质谱分析方法） 和日本岛津制作公司研发工程师、生命科学研 究 部 主 任 Koichi Tanaka （ 他 的 贡 献 类 似 于 John B. Fenn）
同一种H在不同频率的仪器上测定的结果不一致 利用相对标准表示化学位移值：
化学位移（Chemical shift）
其他峰与四甲基硅烷峰之间的距离
H 样品 H 标准 H 标准
10
6
H 样品 H 标准 H0
10 6
ppm，百万分之一
无量纲
TMS的值定为0，其他质子的值应为负值 可是文献中常将负号略去，将它看作正数
12C ,16O , 32S 6 8 16
1H , 13C 1 6
2H , 14N 1 7
(1) I=0 的核 16O；12C；32S等 ，无自旋，没有磁矩，不产生吸收. (2) I=1 或 I >0的核
I=1 ：2H，14N
I=3/2： 35Cl，79Br，81Br
这类核的核电荷分布可看作一个椭球体，电荷分布不均匀，共振吸
回旋频率1
B0
RF B1
当1 = 0时，核就会吸收能量，由低能态（+1/2）
跃迁至高能态（-1/2），这种现象称核磁共振。 共振吸收频率
=
同一种核，
例如 对于1H
1 2
·0 B
=常数， ∝B0
B0=1.41TG =60MHz, B0=2.35TG =100MHz
B0一定时，不同的核，不同，不同。
第1节 核磁共振基本原理
1.1原子核的磁矩
■NMR研究对象：具有磁矩的原子核；
■核自旋运动：带正电荷的原子核围绕某轴作自身旋 转运动的现象。用自旋角动量描述：自旋角动量取 决于自旋量子数I.
γρ
自旋角动量 磁矩 γ为磁旋比，是原子核的特征常数。
各种原子的自旋
核电荷数 偶数 奇数或偶数 奇数 核质量数 偶数 奇数 偶数 自旋 量子数I 0 半整数 整数 实例
傅立叶变换核磁共振波谱仪需要纯样品1 mg ；
标样浓度（四甲基硅烷 TMS） ： 1%； 氘代溶剂：氯仿，丙酮、苯、二甲基亚砜的
氘代物。
第3节 1H的化学位移
3.1屏蔽作用与化学位移： 理想化的、裸露的氢核，满足共振条件： 0 = B0 / (2 ) 产生单一的吸收峰； 实际上，氢核受周围不断运动着的电子影响。在外磁场作 用下，运动着的电子产生相对于外磁场方向的感应磁场， 起到屏蔽作用，使氢核实际受到的外磁场作用减小： Beff =（1- ）B0 ：屏蔽常数。 越大，屏蔽效应越大。 0 = [ / (2 ) ]（1- ）B0 屏蔽的存在，共振需更强的外磁场(相对于裸露的氢核)。
屏蔽效应：核外电子云在磁场作用下，核
外电子在垂直于外磁场的平面上绕核旋转， 形成微电流，从而产生一个与外加磁场对 抗的感应磁场，削弱了外加磁场，使自旋 核实际感受到的磁场强度比外加磁场强度 小。
由于屏蔽作用的存在，氢核产生共振需要更大的外
磁场强度（相对于裸露的氢核），来抵消屏蔽影
响。
在有机化合物中，各种氢核周围的电子云密度不
1.4 核的自旋驰豫
⑴通常两种自旋状态的质子的分配：Bolzman分配定 律：处于低能级的质子占微弱多数；
⑵饱和：处于外加磁场中的质子吸收能量，发生自旋
反转，若低能级的核跃迁至高能级后，若不能有效 地释放出能量返回低能级，低能级的核数愈来愈少， 高能级核个数愈来愈多，没有过剩的低能级核可以
跃迁，就没有了静吸收，因此检测不到核磁信号。
同使得共振频率产生差异，即引起共振吸收峰的 位移，这种现象称为化学位移。
3.2 化学位移的表示方法
各种H的化学位移只有ppm级的差别，靠准确测
定绝对磁场强度辨别是很困难的；
1H核在14092高斯的磁场中，将吸收60
MHz的电磁波。 但实验中发现，化合物中各种不同的氢原子，所吸收的 频率稍有不同，差异范围约为百万分之十百万分之十。
能级。
自旋-晶格弛豫使体系总能量下降，低能级核数量增加。 自旋-晶格弛豫过程达到平衡需要一定的时间，用半衰 期T1表示。 T1愈小弛豫效率愈高。
■自旋-自旋弛豫（横向弛豫）：高能级的核把能量
传递给邻近的低能级核，同时一些低能级核获得能
量跃迁至高能级。
横向弛豫前后各种能级的核总数不变，体系能量也
不变。
3.3 影响化学位移的因素
分子结构因素与外部因素
⑴诱导效应：吸电子诱导效应使质子周围电子云 密度降低，屏蔽作用减弱，吸收移向低场，化 学位移增大。
CH3—X中甲基H化学位移 X Li SiMe3 H Me Et NH2 Cl OH F
δ
-1.94
0
0.23 0.86 0.91 2.47 3.06 3.39 4.27
横向弛豫用T2表示，横向弛豫与共振条件无关，但
影响谱线宽度。
第2节 核磁共振波谱仪
nuclear magnetic resonance spectrometer
①永久磁铁：提供外磁 场，要求稳定性好， 均匀，不均匀性小于 六千万分之一。扫场 线圈。
②射频振荡器：线圈垂 直于外磁场，发射一 定频率的电磁辐射信 号。60MHz或 100MHz。
m=I, I-1, I-2, …, -I (共2I+1个取向） 对1H: I= , m=＋ ; m=－ m=＋ 表示核自旋为顺磁排列（与外加磁场同向） m=－ 表示核自旋为反磁排列（与外加磁场反向） m=＋ 为低能态， m=－ 为高能态，1H自旋核在外加 磁场中分裂为两个不同能级。
根据电磁理论，磁矩µ在外磁场中与磁场的
核磁距 回旋轴 自旋轴
自旋轴 核磁距
I = 1/2
I =1/2
（经典力学分析，自旋核在B0中就象一个旋转的陀螺在地心场中。）
进动的频率
= 20 = ·0 B
0 =
1 ·0 B 2
0 ∝ B0
核磁共振
若在垂直于B0的方向加射频场B1，其频率为1，
在B1的作用下，会产生一个与自旋核旋进方向相同的
相对标准：四甲基硅烷
Si(CH3)4 （TMS）
（内标）
为什么用TMS作为基准?
a. 12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一 个尖峰；
b.屏蔽强烈，位移最大。与有机化合物中的质 子峰不重迭；
c.化学惰性；易溶于有机溶剂；沸点低，易回收。
与裸露的氢核相比，
TMS的化学位移最大， 但规定 TMS=0，其 他种类氢核的位移为 负值，负号不加。 小，屏蔽强，共振需 要的磁场强度大，在 高场出现，图右侧； 大，屏蔽弱，共振需 要的磁场强度小，在 低场出现，图左侧；
重要贡献， 物理，1995, 24（6）：377
核磁共振与诺贝尔奖
F Bloch教授和E M Purcell教授因发现NMR现象而荣 获1952年诺贝尔物理奖 W E Lamb 和 P Kusch获1955年诺贝尔物理奖。
Lamb提出了核磁屏蔽并发表了著名的核磁屏蔽公 式。认为处于外磁场中的核外电子在以核为球心的 球壳上绕核运动时，在球心处形成一个与外磁场方 向相反的磁场，以削弱外磁场的作用。Kusch在质 子磁矩的精确测定方面作出了不懈的努力。
在25oC时，样品在4.69T磁场中，其处于高、低磁能级
原子核的相对个数。
⑶弛豫:选择好测试条件，高能级的核可以用不同的辅射
方式回到低能级，保证低能级的核占微弱多数。
两种弛豫：自旋-晶格弛豫和自旋-自旋弛豫。
■自旋-晶格弛豫（纵向弛豫）：高能级的核把其能量以
热运动的形式传递给环境（晶格），从高能级返回低
H Taube 是一位无机化学家，他对金属
络合物电子转移机理的卓越研究成果，
使得他独享1983年诺贝尔化学奖。
其创立的接触位移理论，成为后来人们
用NMR研究稀土配位化合物的基础。
2002年诺贝尔化学奖授给了瑞士苏黎世联邦高等 工业学院的库尔特· 维特里希 ( Kurt Wüthrich) 教
授。他发明了利用核磁共振(NMR)技术测定溶液
■脉冲傅里叶变换NMR仪简介：
示意图
永久磁铁和电磁铁：
超导磁体：铌钛或铌锡合金等超 导材料制备的超导线圈；在低温 4K，处于超导状态；温度升高， “失超”。
超导核磁共振波谱仪：
200-400HMz；可 高达600-
700HMz；最新：800HMz
样品处理
试样浓度：5-10%；需要纯样品15-30 mg；
扫场：固定射频频率，扫描发生器线圈连续改变磁场强度，
从低磁场扫向高磁场；
扫频：固定磁场强度，通过改变射频频率的方式扫描。
=
同一种核，
1 2
·0 B
=常数， ∝B0பைடு நூலகம்
TMS的δ= 0。遗憾的是，左边和右边很少被称为是谱 图的高频端或者低频端，而是由于历史的原因，总是 用与这个相对频率相应的外加场值来表示。光谱的高 频区，它处于左边，具有较 光谱的高频区，它处于 左边，具有较高的 高的δ值，被称为低场；而在右边 ，具有较低的 值，被称为低场；而在右边，具有较 低的δ值，被称为高场。
核外电子云在磁场作用下核外电子在垂直于外磁场的平面上绕核旋转形成微电流从而产生一个与外加磁场对抗的感应磁场削弱了外加磁场使自旋核实际感受到的磁场强度比外加磁场强度由于屏蔽作用的存在氢核产生共振需要更大的外磁场强度相对于裸露的氢核来抵消屏蔽影在有机化合物中各种氢核周围的电子云密度不同使得共振频率产生差异即引起共振吸收峰的位移这种现象称为化学位移
中生物大分子三维结构的方法，开拓了利用NMR 技术测定溶液中蛋白质、核酸三维结构的NMR方 法；把异核滤波技术用于研究超分子结构的分子 间的相互作用；研究大分子在溶液中的水合作用；
建立了横向弛豫优化的异核相关谱 (TROSY) 和交
叉极化增强 (CRINEPT) 的实验方法，并将其运用 于大分子，分子量达800 kDa。
大学化学，2003，18(1):18
2003 年诺贝尔生理学或医学奖
授予了美国物理学家保罗.
劳特布尔（Paul C Lauterbur）
和英国物理学家彼特.曼
斯菲尔德（Peter Mansfield）。
奖励他们在磁共振成像（MRI） 方面作出的贡献。核磁共振技术与CT（计算机辅助 体层摄影技术)相结合，是当今最普遍的临床检查技 术， 已为广大医患者所接受。
作用能E:
E=－µB0 （B0为磁场强度）
两个能级的能量分别为：
E1/ 2 B0 PB0 m
h h B0 B0 2 4
E1/ 2 B0 PB0 m
两式相减：E 2 B0 h B0 2 又因为，E h
0
h h B0 B0 2 4
第三章 核磁共振氢谱
Nuclear Magnetic Rasonance
核磁共振与诺贝尔奖
核磁共振波谱是现代科学研究领域的一个非 常重要的工具。自从1945年核磁共振现象首次被 发现以来，它的应用从物理学不断扩展到化学、 生命科学、材料科学乃至医学诊断领域。
文献：毛希安，12位诺贝尔奖金得主对核磁共振波谱学的
⑵共轭效应：吸电子共轭效应使双键=C-H键中H