红外光谱学习课件之氢谱H NMR

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HNMR谱图解析

HNMR谱图解析

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2.分子式为C3H60的某化合物的核磁共振谱如下,试 确定其结构。
谱图上只有一个单峰,说明分子中所有氢核的化学 环境完全相同。结合分子式可断定该化合物为丙酮。 35
3-溴丙炔的1HNMR
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例4:C10H12O的核磁共振氢谱如下,推导其结构。
S a t A p r 2 2 0 9 :4 3 :0 9 2 0 0 0 : (u n title d ) W 1 : 1 H A xis = p p m S c a le = 4 1 .6 7 H z/ c m
3)
三重峰——相邻的为-CH2 CH3COOCH2CH2-
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例3 仅含C、H的无色异构体的核磁共振波谱图如下,试推断 其结构。
解:(1) 先看图的下部分, =7.2处是芳环质子峰,相 对峰高表明有5个质子。 =2.9的7重峰-单质子及=1.2 的双峰-6质子,只能是这样的结构-CH(CH3)2 故对应化合物为
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(2)再看图的上部分, =6.8处是芳环质子峰,相对峰高表 明有3个质子。脂肪链上质子数为9的单峰 故该化合物为C6H3(CH3)3 且芳环质子峰无裂分现象,说明该化合物为1,3,5-三甲基苯。
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例4:已知一化合物的化学式为C4H6OF3Br,已测得其核磁共振 波谱图如下,试推断其结构。
7 .5 0 0
7 .0 0 0
6 .5 0 0
6 .0 0 0
5 .5 0 0
5 .0 0 0
4 .5 0 0
4 .0 0 0
3 .5 0 0
3 .0 0 0
2 .5 0 0
2 .0 0 0
1 .5 0 0
1 .0 0 0
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例4:C10H12O结构:

第八章红外光谱和核磁共振氢谱IRandHNMR

第八章红外光谱和核磁共振氢谱IRandHNMR

4 、红外光谱仪和红外光谱图
红外光谱仪组成:光源、单色器、检测器、放大器和记录器 横坐标: 数() 纵坐标: 度( A ) 吸收图谱: cm-1 ) 透
过 率 %
上线:波长() 右側:透过率( T% )
波长 λ/μm -1 指纹区( 1400-400cm )
下线:波 左侧:吸光 官能团区( 4000-1400
- 1
, RCOCl/~1800 cm - 1 ,因氯有强的吸电子诱导效应。
③ 减弱键强度的共轭效应能使吸收向低频移动。如: CH3COCH =CH2 中 C=O 的吸收峰 1720 cm - 1 移至 ~1685 cm - 1 , C=C 的吸 收峰由 1647 cm - 1 移至 1623 cm - 1 。
波数 /cm-1
二、有机基团的特3000c m-1 O-H 3600~3200 N-H 3500~3100 C-H 3300~2700 三键或累积 双键吸收区 2400 ~ 1950 cm - 1 C=C 2260~2100 C=N 2400~2100 C=Y=Z ~1950 C=X 双键振动 区 1800 ~ 1300 cm - 1 C=O 1800~1650 C=C 1690~1600 芳环 1600 ~ 1 450 C=N 1960~1460 δN-H 1650~150 0 δC-H 1475~130 0 指纹区 C - X 伸缩或弯曲振动 区 1300 ~ 600 c m-1 C-O 1300~1000 C-N 1360~1030 C-C 1200~600 δ=C-H 1000~650
影响化学键和基团特征吸收频率的因素 ① 键的力常数 k 越大,红外吸收频率越大。如:炔键 /2150 cm -
1
, C=C /1650 cm - 1 , C - C /1200cm - 1 。

《NMR核磁共振氢谱》课件

《NMR核磁共振氢谱》课件

数据采集:进行氢谱实验, 采集数据
数据处理:对采集到的数据 进行处理和分析,如基线校 正、峰面积计算等
结果解释:根据数据处理结 果,对样品进行定性和定量 分析
实验报告:撰写实验报告, 包括实验目的、方法、结果、 讨论和结论等
样品准备:确保样品纯净、 无杂质
仪器设置:正确设置仪器 参数,如温度、磁场强度 等
更宽范围:拓宽氢 谱检测范围,实现 更广泛的应用
更智能化:开发智 能化氢谱分析软件, 提高分析效率和准 确性
技术挑战:提高分辨率、灵敏度、 速度等性能指标
应用领域:拓展到生物医学、材料 科学、环境科学等领域
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
技术展望:发展新型核磁共振技术, 如超导核磁共振、量子核磁共振等
药物筛选:通过氢 谱分析药物与靶点 的结合情况
药物设计:通过氢 谱分析药物的化学 结构,优化药物设 计
药物代谢:通过氢 谱分析药物在体内 的代谢情况
药物毒性:通过氢 谱分析药物的毒性 ,评估药物的安全 性
更高分辨率:提高 氢谱分辨率,实现 更精细的谱图分析
更快速度:提高 氢谱采集速度, 缩短实验时间
数据采集:确保数据采集 的准确性和完整性
数据处理:正确处理和分 析数据,避免误判和错误 结论
实验安全:遵守实验室安 全规定,确保实验安全进 行
峰的位置:根据化学位移确定 峰的强度:根据峰面积确定 峰的形状:根据峰形确定
峰的分裂:根据峰的分裂情况确定
峰的耦合:根据峰的耦合情况确定
峰的归属:根据峰的位置、强度、形状、 分裂、耦合等信息综合判断
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第四章核磁共振HNMR ppt课件

第四章核磁共振HNMR ppt课件

两种自旋取向能级差与外磁 场B0的关系
2020/11/13
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现在从另一角度来讨论核磁共振现象。
在B0中,原子核绕其自旋轴旋转(自旋 轴与核磁矩μ方向一致),而自旋轴又与静磁 场B0保持某一夹角θ,而绕B0进动,称为 Larmor进动(如图所示)
2020/11/13
I=1/2的核的Larmor进动
尽管共振频率各有差异,但差异不大,仅为百万 分之十左右,对其绝对值的测量难以达到所需要 的精度。
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故实际工作中是采用测定相对值来表示,即 以某标准物质的共振峰为原点,测定样品中 各共振峰与原点的相对距离,这种相对距离 就称为化学位移(Chemical shift)。
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4.1.4 驰豫过程 1.弛豫过程
当大量的原子核在外磁场中取向并达到平衡,高低能 级的分布可利用Boltzman定律来描述。即低能级的数目 略多于高能级的数目,且ΔE极小。当用射频电磁波照射外 磁场中原子核时,低能级的核吸收能量跃迁至高能级,产 生核磁共振信号。由于ΔE极小,高能级粒子通过自发辐射 回到低能级的几率几乎为零。因此若要在一定时间间隔内 持续检测到NMR信号,必须有某种过程存在,它使高能级 的原子核回到低能级,以保持低能级的粒子数始终略大于 高能级的粒子数。这个过程就是弛豫过程。
ωL=ω=2πν=γB0
ν共振= γB0/2π
参见下面的示意图
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核磁能量吸收和跃迁过程
2020/11/13
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下面对核磁共振方程进行讨论
( ν共振= γB0/2π )
①对于同一核,如I=1/2的1H核,发生共振时,
ν照射与B0的关系

第4章 氢谱

第4章 氢谱

值增大
H
H CH3 O A
H
O
B
H3
H2 H1
OH
H3
H2 HO
H1
H1 4.68 H2 2.40
H1 H2
3.92 3.55
吸电子诱导
O-CH3
3.24-4.20
N-CH3
2.12-3.10
C-CH3
0.77-1.88
Si-CH3
0
电子效应-场效应
10
1
CH3 N OH N H OH
3.07
60MHz仪器
c组 60000126 Hz b组 60000216 Hz a 组 60000438 Hz
100MHz仪器
100000210 Hz 100000360 Hz 100000730 Hz
化学位移() 及其表示
选一个屏蔽常数较大的化合物(常用四甲基 硅烷(TMS))为标准物质,其他氢核与它的 信号位置的相对距离叫化学位移。
磁等价的同组氢核内的相互偶合不产生 峰裂分
H1 H1 | | H2 — C — C —I | |
H3 H2 (a) (b) Ja1 b1 = J a2 b1 = J a3 b1 = J a1b2= J a2 b2 = J a3b2 = 7.45Hz (a) CH3 化学等价,磁等价H1= H2 = H3 (b) CH2 化学等价,磁等价
6、活泼氢
第三节 自旋偶合与偶合常数(J)
一、自旋偶合与自旋分裂 自旋偶合与自旋分裂的含义 n+1 规律: 1:1 , 1:2:1 , 1:3:3:1 ……
n+1 规律的局限性
只适用于一级偶合( /J ≥ 10)所产生的裂分。
偶合常数 J (Hz):裂分后两峰间的距离,反映偶合作

第八章红外光谱和核磁共振氢谱IRandHNMR

第八章红外光谱和核磁共振氢谱IRandHNMR
3000中31003010三取代1680中弱四取代1670弱无四取代无共轭烯烃与烯烃同向低波数位移变宽与烯烃同910905强强995985强895885强730650弱且宽980965强840790强无强吸收峰化合物振动振动ch拉伸或伸缩ccc??ccccc苯环ch弯析炔烃33103300一取代21402100弱非对称二取代22602190弱70060031103010中1600中670弱倍频20001650邻邻770735强间间810750强710690中对对833810强泛频20001660取代芳烃较强对称无强同芳烃同芳烃1580弱1500强1450弱无一取代770730710690强二取代芳烃类别拉伸说明rxcfcclcbrci13501100强750700中700500中610685中游离36503500缔合合34003200宽峰不明显醇酚醚ohco12001000不特征键和官能团胺rnh2r2nh35003400游离缔合降低10035003300游离缔合降低100类别拉伸cm1说明17701750缔合时在在1710醛酮corcho17501680中强ch2720羧酸cooh键和官能团酸酐酰卤酰胺晴气相在在3550液固缔合时在在30002500宽峰cocococo酯180018601800180017501735nh21690165035203380游离缔合降低100c??n22602210羰基有共轭时吸收波数降低四红外光谱解析实例四红外光谱解析实例实例一实例二ir
伸 1 )
(cm-
说 明 羰基有共轭时吸收 波数降低
羧酸
OH C=O C=O C=O C=O NH2 CN
酰卤 酸酐 酯 酰胺 晴
四 、红外光谱 解析实例 四 、红外光谱 解析实例
实例一
C8H7N

NMR各种谱图PPT课件

NMR各种谱图PPT课件

基本 2D 操作 (cosy,noesy,hsqc,hmbc) 进阶操作: 杂核/变温/特殊 2D/T1/其它
正确的解谱步骤 各种 NMR 检测谱图
实验室规定: 门禁/收费 培训: 各种操作/参数
基本/特色谱图介绍 谱图处理: 谱仪/商用软件
管理员提供服务: 标准匀场/标准锁场/标准谱图/参数
各种标准管
6
CDCl3
正确的解谱步骤: 氢谱 / 碳谱 5 min
O
H OCH2CH3
H
CH3
结构, 分子式, 理论峰数 积分 (四舍五入), 初评信号峰 标注 abc / 123 (右到左) (活泼氢另给) 结构归属, 溶剂/未知峰标明 样品名/日期, 给 comment
NMR各种谱图介绍
15 min
NMR 解谱
He Hd
O ca
OCH2CH3
CH3 b
pw = 6.4 mix = 0.7 选择照射甲基 b
ed b
照射 b, 发现主要 d 增强 (0.51 %), 表示 b-d 较接近 确认: d, e 的化学位移归属
gHSQC H-C 近程相关
H
4
O
5
6
31
OCH2CH3
(Single Q uantum Correlation)
OCH2CH3
Hd
CH3 b
ed
c
ba
a
He Hd
b
O
ca
OCH2CH3
CH3 b
c
pw = 6.4 nt = 8 ni = 64
d e
相关峰:
a-c; d-e b-d (allylic
H),
b-e
(allylic

核磁共振波谱法-氢谱

核磁共振波谱法-氢谱

级E1向高能级E2跃迁,所需能量为: △E=E2-E1= B0 -(-B0) = 2 B0 △E与核磁矩及外磁场强度成正比,外加磁场 B0越大,能级分裂越大,△E越大。
无磁场 (简并) m= -1/2 E2= +B0 △E=2 B0 m= +1/2 E1= - B0
由式 E = -B0及图可知1H核在磁场 中,由低能
= 0.99999
处于低能级的核数比高能态核数多十万分之一, 而NMR信号就是靠这极弱过量的低能态核产生的
若以合适的射频照射处于磁场的核,核吸收能量 后,由低能态跃迁到高能态,其净效应是吸收能 量,产生共振信号。 若高能态核不能通过有效途径释放能量回到低能 态,低能态的核数越来越少,一定时间后, N(-1/2)=N(+1/2),这时不再吸收,核磁共振信号消失, 这种现象为“饱和”。 必须通过核自旋弛豫来保持低能态的核的数目占 微弱多数。 据波尔兹曼定律,提高外磁场强度,降低工作温 度,可减少 N(-1/2) / N(+1/2)值,,提高观察NMR信号 的灵敏度。
仪器组成:
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。 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至600MHz或 更高。 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。
26.75 6.73 -2.71 25.18 10.84
核自旋能级分布和驰豫:
(一)核自旋能级分布
1H核在磁场作用下,被分裂为m=+1/2和
m=-1/2两个能级,处在低能态核和处于高能态 核的分布服从波尔兹曼分布定律:

第三章 HNMR(核磁共振)

第三章  HNMR(核磁共振)
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影响化学位移的因素
核外电子云的密度高,σ值大,核的共振吸收 高场(或低频)位移。 核外电子云的密度低,σ值小,核的共振吸收 低场(或高频)位移。
凡是使氢核外电子密度改变的因素都能影响化 学位移。若结构上的变化使核外电子密度下降, 谱峰位置移向低场。
48
1. 诱导效应,又称去屏蔽效应
(1)元素的电负性↑,通过诱导效应,使H核的核 外电子云密度↓,屏蔽效应↓,共振信号→低场。例如:
1
NMR 是 研 究 原 子 核 对 射 频 辐 射 (Radio-frequency Radiation)的吸收,它是对各种有机和无机物的成分、结 构进行定性分析的最强有力的工具之一,有时亦可进行定 量分析。在有机化合物结构鉴定中要求掌握的是1H NMR (氢谱)和 13C NMR的应用。
(测定有机化 合物的结构, 氢原子的位置 、环境以及官 能团和C骨架 上的H原子相 对数目)
1、位移的标准
四甲基硅烷 Si(CH3)4 (TMS)
规定:TMS=0
为什么用TMS作为基准? (1 ) 12个氢处于完全相同的化学环境,只产生一个吸收峰; (2)屏蔽强烈,位移最大(0)。与一般有机化合物中的质子 峰不重叠; (3)化学惰性;易溶于有机溶剂;沸点低,易回收。
44
2、位移的表示方法
26
3.2 核磁共振仪与实验方法
核磁共振仪
分类:按磁场源分:永久磁铁、电磁铁、超导磁场 按交变频率分:40 ,60 ,90 ,100 , 200 ,500,--,800
MHZ(兆赫兹),频率越高,分辨率越高 按射频源和扫描方式不同分:连续波NMR谱仪(CW-NMR) 脉冲傅立叶变换NMR谱仪(FT-NMR)
13
14
3.1.2 自旋核在磁场中的取向和能级

核磁共振氢谱(1H NMR)

核磁共振氢谱(1H NMR)
➢ 因交换缓慢,常可观察到与邻碳质子的耦合作用( J~8Hz)。
➢ 巯基质子与氘的交换是足够快的,因而可以用重水交 换而使其信号消除。
➢ 硫醇SH, δ= 1.2~1.6;硫酚SH,δ= 2.8~3.6;可变
第五十页,共53页。
第五十一页,共53页。
当结构中存在多个活泼氢(羧基、氨基、羟基等),若 相互之间交换速率快,只产生一个平均的活泼氢信号, 不发生偶合裂分。若交换慢,则表现为各自的吸收峰。
α-二酮只有稳定的烯醇式出现在NMR谱中。
第四十三页,共53页。
e) 羧酸
➢ 弱极性溶剂中,羧酸通常以稳定的氢键二聚体形式存在, 因此其质子吸收范围较窄(δ= 10.0~13.2)。极性溶剂使 二聚体部分断裂,吸收峰位移。
➢ 羧酸质子与水或醇的质子交换很快而给出一个单峰,吸收 峰的位置与浓度有关。
第二十七页,共53页。
(7)溶剂效应
由于溶质分子受到不同溶剂影响而引起的化学位移变化 称为溶剂效应。例如:
在氘代氯仿溶剂中,2.88;2.97。 逐步加入各向异性溶剂苯,和甲基的化学位移逐渐靠 近,然后交换位置。
第二十八页,共53页。
第二十九页,共53页。
➢ 溶剂效应的产生是由于溶剂的磁各向异性造成或者是由于不
ab
cd
c 、 b 、d效应
第八页,共53页。
(2) 相连碳原子的杂化态影响
电负性:Csp > Csp2 > C sp3 乙烷 0.88; 乙烯 5.23; 乙炔 2.88
第九页,共53页。
(3) 磁的各向异性效应
化合物中非球形对称的电子云(如:π电子系统)因电子的流动而产生诱导磁场, 这个磁场是各向异性的。在不同区域,磁场方向不一致。

H-NMR氢核磁共振波谱法.ppt

H-NMR氢核磁共振波谱法.ppt

CH3 b
H
CH3 a
- 在氘代氯仿溶剂中,b2.88;a2.97。
- 逐步加入各向异性溶剂苯,a和b甲基的化学位移 逐渐靠近,然后交换位置。
各类质子的化学位移
• 各种类型的氢核因所处的化学环境不同,共振峰将分别位 于磁场的某个特定区域,即有不同的化学位移值。因此由 测得的共振峰化学位移值,可以帮助推断氢核的结构类型。
Ha,Hb化学等价,磁不等同。
J Ha Fa≠J Hb Fa Fa,Fb化学等价,磁不等同。
H2' 3J H'3 Y 5J H4
H2 H3
OH H3C C N
H
H2'
H3'
X
Y
H2 H3
7.55 8.0 O
X
3H 7.4
C CH3
2H
7.55 8.0
X
双二重峰
(dd峰)
Y
8
7
X
X
磁等同例子:
H CH H
3个H核 化学等同 磁等同
H
H H2 H
HCF HCCCH
F
HH
2个H核化学等同, 6个H核
磁等同
化学等同
2个F核化学等同, 磁等同
磁等同
两核(或基团)磁等同条件:
①化学等价(化学位移相同)
②对组外任一个H核具有相同的偶合常数(数值和键数)
磁不同等例子:
Ha
Fa
CC
Hb
Fb
⑶单键不能快速旋转,连于同一原子上的两个 相同基化学不等价。
O CH3 H3C C N
CH3
OH H3C C N
H
⑷与手性碳相连的CH2的两个氢化学不等价。

氢谱解析PPT课件

氢谱解析PPT课件
CH3H CH3Li -1.95
0.98
CH3Cl
CH3Br
第16页/共69页
• 相邻电负性基团的个数
CH3Cl CHCl3
3.05
7.27
CH2Cl2 5.30
• 与电负性基团相隔的距离(键数)
CH3OH CH3CH2CH2OH
CH3CH2OH
3.39 第17页/共691页.18
(2) 各向异性效应
第12页/共69页
核磁共振氢谱
第13页/共69页
低场
高场
乙苯的1HNMR
• 横坐标为化学位移值,代表谱峰位置;
• 台阶状的积分曲线高度表示对应峰的面积。 在1H谱中峰面积与相应的质子数目成正比自旋耦合引
第一节 1H 的化学位移
1.影响化学位移的因素 2. 各类1H的化学位移
第11页/共69页
耦合常数J表示耦合的磁核之间的相互干扰 程度,以赫兹为单位。J和外加磁场无关,而与 两个核在分子中相隔的化学键数目和种类有 关。所以通常在J的左上角标以两核相距的 化学键数目,在键的右下角标明相互耦合的 两个核的种类。如1H-C-C-1H中两个1H之间 相隔三个键,其耦合常数表示为3JH-H。
第9页/共69页
化学位移的测定
测定时一般将TMS作为内标和样品一起溶解于合适的溶剂中,氢谱和碳谱 所用溶剂一般为氘代溶剂,常用的氘代溶剂有氘代氯仿,氘代丙酮,重水等。 测定化学位移有两种实验方法:
扫场:固定照射电磁波频率,不断改变外磁场强度B0,从低场向高场变
化,当B0正好与分子中某一种化学环境的核共振频率满足共振条件时,产生吸 收信号,出现吸收峰。
扫频:固定磁场强度B0,改变照射频率v。
一般仪器大多采用扫场的方法

1h nmr光谱

1h nmr光谱

1h nmr光谱
1HNMR光谱即核磁共振氢谱,是一种用于测定有机物分子中氢原子种类、数目和化学环境的光谱技术。

核磁共振氢谱通过样品分子中不同化学环境磁性氢原子核的吸收峰位置(化学位移)为横坐标,以测得吸收峰的相对高度(共振信号强度)为纵坐标所作的谱图。

核磁共振氢谱图中,不同峰数目反映了有机物分子中氢原子化学环境的种类;不同化学环境下的氢具有不同的化学位移,相同化学环境下相同的氢具有相同的化学位移。

不同特征峰之间的强度比反映了不同化学环境氢原子的数目比,进而推断出有机物的碳骨架结构。

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1.5 Proton NMR Spectrum
PULSED EXCITATION
N
n1
BROADBAND RF PULSE
contains a range of frequencies
n2
O CH2 C CH3
(n1 ..... nn)
n3
S
All types of hydrogen are excited simultaneously with the single RF pulse.
EACH DIFFERENT TYPE OF PROTON COMES AT A DIFFERENT PLACE - YOU CAN TELL HOW MANY DIFFERENT TYPES OF PROTONS THERE ARE BY INTEGRATION.
Equivalent Hydrogens
magnet and has what is called a magnetic moment
13-3
Nuclear Spin States
The
same effect holds for certain atomic nuclei
• any atomic nucleus that has an odd mass number, an odd atomic number, or both also has a spin and a resulting nuclear magnetic moment • the allowed nuclear spin states are determined by the spin quantum number, I, of the nucleus
13-12
The Larmor Equation!!!
DE = kBo = hn can be transformed into
gyromagnetic
frequency of the incoming radiation that will cause a transition
n = n =
gBg 0 2p 2p
Cl C C
CH 3 H Cy cl o h e x e n e (3 s i g n a l s )
(Z )-1 -Ch l o ro p ro p e n e (3 s i g n a l s )
13-27
NMR Spectrometer

The sample is dissolved in a solvent, most commonly CDCl3 or D2O, and placed in a sample tube which is then suspended in the magnetic field and set spinning
1/2
1
0
1/2
1
0
5/2
1/2
(I)
Elements with either odd mass or odd atomic number have the property of nuclear “spin”.
Nuclear Spin States
• a nucleus with spin quantum number I has 2I + 1 spin states; if I = 1/2, there are two allowed spin states
ratio g
Bo
strength of the magnetic field
g is a constant which is different for
each atomic nucleus (H, C, N, etc)
Resonance Frequencies of Selected Nuclei
are a powerful magnet, a radiofrequency generator, and a radiofrequency detector
13-19
1.4 Modern Instrumentation: the Fourier-Transform NMR
FT-NMR requires a computer
Chapter 1 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
Molecular Spectroscopy
Nuclear
magnetic resonance (NMR) spectroscopy: a spectroscopic technique that gives us information about the number and types of atoms in a molecule, for example, about the number and types of
- 1/2
DE
degenerate at Bo = 0
= kBo = hn
+ 1/2
Bo
increasing magnetic field strength
Nuclear Magnetic Resonance
• Figure 1.3 the origin of nuclear magnetic “resonance
hn absorption signal
RF Detector Receiver
Recorder
MAGNET
MAGNET
N
S
~ 1.41 Tesla (+/-) a few ppm
Probe
NMR Spectrometer
NMR Spectrometer
Essentials
of an NMR spectrometer
F F C F H Cl
Cl C Cl H Br
Br C Br
Highly shielded protons appear here.
H
Less shielded protons appear here.
SPECTRUM
NMR Spectrum of Phenylacetone
O CH2 C CH3
Equivalent
hydrogens: have the same chemical environment
• a molecule with 1 set of equivalent hydrogens gives 1 NMR signal
O CH3 CCH3 C l CH 2 C H 2 C l H3 C Propanone (Acetone) 1,2-Dichl oroethane Cyclopentane 2,3-Dimethyl2-butene H3 C C C CH3 CH3
An
electron has a spin quantum number of 1/2
with allowed values of +1/2 and -1/2
• this spinning charge creates an associated magnetic
field
• in effect, an electron behaves as if it is a tiny bar
spins and the applied magnetic field is quantized, with
the result that only certain orientations of nuclear magnetic moments are allowed
13-10
The Energy Separation Depends on Bo
13-28
Some Generalizations
• NMR solvent contain deuterium • Tetramethylsilane (TMS) is the reference • Chemical shift in Hz from TMS vary according to frequency of spectrometer!
Highly shielded protons appear way upfield.
1.3 Classical Instrumentation: The Continuous-Wave NMR
typical before 1965; field is scanned
A Simplified 60 MHz NMR Spectrometer
RF (60 MHz) Oscillator Transmitter
• hydrogen atoms using 1H-NMR spectroscopy • carbon atoms using 13C-NMR spectroscopy • phosphorus atoms using 31P-NMR spectroscopy
13-2
Nuclear Spin States
Isotope Abundance Bo (Tesla)
1H
Frequency(MHz)
g(radians/Tesla)
267.53
99.98%
1.00 1.41 2.35 7.05
42.6 60.0 100.0 300.0
13C
1.108%
1.00 2.35 7.05
10.7 25.0 75.0
67.28
13-4
1.1 Spin Quantum Numbers of Some Nuclei
The most abundant isotopes of C and O do not have spin.
Element Nuclear Spin Quantum No
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