核磁共振波谱东区选修
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• 所谓核磁共振（简称NMR) 是指处于外磁场中的物质原子核系统受 到相应频率（兆赫数量级的射频）的电磁波作用时，在其磁能级之 间发生的共振跃迁现象。因而，核磁共振谱称为波谱。 • 核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是原子核在外
加磁场作用下的一种自然现象，1945年由Bloch F.和Purcell E.M.
自旋量子数 I=1/2的原子核（氢核），可当作电荷均匀分 布的球体，绕自旋轴转动时，产生磁场，类似一个小磁铁。
当置于外加磁场H0中 时，相对于外磁场，可 以有（2I+1）种取向： 氢核（I=1/2），两 种取向（两个能级）： (1)与外磁场平行，能量 低，磁量子数ｍ＝＋ 1/2; (2)与外磁场相反，能量 高，磁量子数ｍ＝－ 1/2;
例如：对1H核来说，I = 1/ 2，则有m = +1/ 2和－1/2两种取向， m = +1/2是顺磁场排列，代表低能态。而m = －1/2是反磁场排列， 代表高能态。
m=1/2
m=1 m=0
m=-1/2
Br
m=-1
I=1/2
I=1
图3-2 原子核自旋角动量的空间量子化
（3）原子核的磁性和磁矩
（4）原子核的旋磁比
由式4－3 知，g = m / p ，g 与核的质量、所带的电荷等有
关，因此，它也是原子核的属性之一。例如，1H 的 g = 26.752 ×107 T-1 · S-1 ( T:特斯拉，磁场强度单位； S 秒），13C 的 g = 6.728 ×107 T-1 S-1 。核的旋磁比g 越大，核的磁性越强，在 核磁共振中越容易被检测。
1、原子核的基本属性
（1）原子核的质量和所带电荷：原子核由质子和中子组成，质 子数目决定了原子核所带的电荷数，质子与中子数之和是原子 核的质量。原子核的一般表示方法：11H, 12 6C。同位素具有 相同的质子数，而中子数不同。原子核的简化表示方法：1H,
2D (2H), 12C
、13C等。
（2）原子核的自旋和自旋角动量： 原子核有自旋运动：在量子力学中用自旋量子数I 描述，
时，就产生能量交换，高能级的核将能量交给另一个核后跃迁回到低
2、 磁性核在外磁场（B0) 中的行为 如果I 0的磁性核处于外磁场B0 中，将发生以下现象： （1）原子核的进动 当一个原子核的核磁矩处于磁场B0中，由于核自身的旋转，而磁 场又力求它去取向于磁场方向，在这两种力的作用下，核会在自旋的 同时绕外磁场的方向进行回旋，这种运动称为Larmor进动。
当1H核置于外磁场B0中，它要发生能级的裂分，能级差为 △E = E-1/2 – E + 1/2 = h g b0 / 2p
如果用一频率n射的射频波照射磁场中的1H核时，射频波的能量为
E 射 ＝ h n射 当射频波的频率与该核的回旋频率n回相等时，射频波的能量就会被 吸收，核的自旋取向就会由低能态跃迁到高能态，即发生核磁共振。 此时， E射 ＝△E 所以，发生核磁共振的条件是： △ E ＝ h n 回 ＝ h n射 或 n射 ＝ n 回 ＝ g B 0 / 2 p 例如，在4.69T（T，磁场强度单位，特斯拉）的超导磁场中， 1H和13C的共振频率分别为： nH = gHB0 / 2p = 26.753 ×4.69 ×107 / 2 ×3.14 = 200MHz nC = gHB0 / 2p = 6.728 ×4.69 ×107 / 2 ×3.14 =50MHz
核磁共振波谱（NMR）。最常用的核磁共振波谱是氢核核磁共振谱 （1HNMR)和碳核核磁共振谱（13CNMR)，简称氢谱和碳谱。
与UV-Vis和红外光谱法类似，NMR也属于吸收光谱，只是研究的
对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。射频辐射——原子 核(强磁场下能级分裂)——吸收──能级跃迁──NMR
I
自旋角动量：与宏观物体旋转时产生角动量一样，原子核在自 旋时也产生角动量P 。P 的大小与自旋量子数 I 有以下关系：
h 为普朗克常量。 自旋角动量P 是一个矢量，既有大小也有方向，它在直角坐标系 Z轴上的分量PZ由下式决定：
式中，m 为原子核的磁量子数，它取决于自旋量子数 I， 可取I、 I-1、 I-2 · · · · · · · -I, 共有2I + 1个不连续的值。这说明P是空间量子化的。
表 3-1 各种核的自旋量子数
质量数
质子数
中子数
自旋量子数 I
典型核
偶数
偶数
偶数
奇数 偶数
偶数
奇数 奇数 偶数
0
12C, 16O, 32S
½
n (n = 2, 4, ….)
2H, 14N
1H, 13C, 17O, 19F,
奇数 奇数
½
n (n = 1, 3, 5….)
31P, 15N, 11B, 35Cl, 79Br, 81Br,127
可见，弛豫决定处于高能级核寿命。弛豫时间长，核磁共振信 号窄；反之，谱线宽。弛豫可分为纵向弛豫和横向弛豫。
Energy
Excitation
Relaxation
弛豫过程一般分为两类：自旋－晶格弛豫和自旋－自旋弛豫
（1）自旋－晶格弛豫（spin-lattice relaxation)
自旋核与周围分子（固体的晶格，液体则是周围的同类分子或
带正电荷的原子核做自旋运动，可产生磁场，相当于一个小磁体， 其磁性可用核磁矩m 描述，m也是矢量，其方向与P重合，m与 P 的关 系： m=gP (3－3) 式中，g 为磁旋比（magnetogyric ratio)或旋磁比（gyromagnetic ratio), 它是原子核的特征常数。 由式3－1 和3－3 可知，I＝ 0的核， 自旋角动量P＝0, 磁矩m = 0是没有自旋和磁矩的核，它们不会产生核 磁共振。 I 0自旋角动量P 有 2I+1 个状态！ 或者说有 2I+1 个核磁矩。
可见，射频频率与磁场强度B0有关，在进行核磁共振实验时，所
用的磁场强度越高。发生核磁共振的频率也越高。由上述讨论可知：
外磁场的存在是核磁共振产生的必要条件，没有外磁场，磁核不会作 拉摩进动，不会有不同的取向，简并的能级也不会发生裂分，因此就 不可能产生核磁共振。 核磁共振的频率范围属于电磁波分区中的射频（即无线电波10 91010nm, 4-900MHz ）部分。检测电磁波（射频）被吸收的情况就可得到
（4）通过双共振技术（如NOE效应）可判断二组核的空间相对距离 等。
问题：紫外光谱和红外光谱各得到什么信息？
核磁共ห้องสมุดไป่ตู้测定的特点：
（1）不破坏样品，一份样品可测多种数据； （2）不但可测定纯物质，也可测定彼此信号不相重叠的混和样品； （3）不但可测有机物，也可测许多无机物的分子结构。
一、核磁共振现象的产生：
纵向驰豫的结果是高能级的核数目减少，整个自旋体系的总能 量下降。纵向驰豫过程的效率愈高，愈有利于核磁共振信号的测定。
（2）自旋－自旋弛豫 核与核之间进行能量交换的过程称为自旋－自旋弛豫，也称为横 向弛豫。一个自旋核在外磁场的作用下吸收能量从低能级跃迁至高能 级，在一定的距离内被另一个与它相邻的核觉察到，当两者频率相同
4、核的能级分布和自旋弛豫（Relaxation Process） （1） 核能级分布 在一定温度且无外加射频辐射条件下，原子核处在高、低能级 的数目达到热力学平衡，原子核在两种能级上的分布应满足 Boltzmann分布： - hn 0 - E Ni - ghB0 = e kT = e kT = exp( ) Nj 2pkT 通过计算，在常温下，1H处于B0为2.3488T 的磁场中，位于高、 低能级上的 1H 核数目之比为0.999984。即：处于低能级的核数目仅比 高能级的核数目多出16/1,000,000 ！ 当低能级的核吸收了射频辐射后，被激发至高能态，同时给出共 振吸收信号。但随实验进行，只占微弱多数的低能级核越来越少，最 后高、低能级上的核数目相等——饱和——从低到高与从高到低能级 的跃迁的数目相同——体系净吸收为0——共振信号消失！ 幸运的是，上述“饱和”情况并未发生！
两位科学家首次发现，主要用于测定原子核的磁矩等物理常数，他 们也因此而荣获1952年的诺贝尔物理奖。
1950年，Proctor, W. G.等发现处在不化学环境的同种原子核有不 同的共振频率，即化学位移。接着又发现因相邻自旋核而引起的多重 谱线，即自旋－自旋耦合。 1951年，Arnold等人发现了乙醇的核磁共振信号是由3组峰组成， 并对应于分子中的CH3 、CH2 、OH 3组质子，揭示了NMR信号与分 子结构的关系。 1953年美国Varian公司首先研制了NMR波谱仪，从此开拓了 NMR在化学领域的应用。 20世纪60年代，计算机技术的发展使脉冲傅立叶变换核磁共振方 法和谱仪得以实现和推广。 现在，核磁共振谱已成为有机物分子结构鉴定中最有用的一个工 具， NMR无论在广度和深度方面都有了新的进展： 仪器向更高的磁场发展，以获得更高的灵敏度和分辨率 利用各种新的脉冲技术，发展了NMR的理论和技术。 提出并实现了二维核磁共振及三维和多维核磁谱等。
通过核磁共振谱可以得到与化合物分子结构相关的信息： （1）从化学位移可以判断各组磁性核的类型，在氢谱中可以判断烷 基氢、烯氢、芳氢、羟基氢 、胺基氢、醛基氢等；在碳谱中可以判别 饱和碳、烯碳、芳环碳、羰基碳等；
（2）通过分析偶合常数和峰形可以判断各组磁性核的化学环境及其 相连的基团的归属；
（3）通过积分高度或峰面积可以测定各组磁性核的相对数量；
（2）弛豫 何为弛豫？ 处于高能态的核通过非辐射途径释放能量而及时返回到低能态的 过程称为弛豫。由于弛豫现象的发生，使得处于低能态的核数目总 是维持多数，从而保证共振信号不会中止。弛豫越易发生，消除 “磁饱和”能力越强。 据Heisenberg测不准原理，激发能量E与体系处于激发态的平均 时间(寿命)成反比，与谱线变宽n 成正比，即：
而自旋量子数I 的值与核中的质子数和中子数有关。
自旋角动量用P表示。
a) 并非所有的核都有自旋，当核的质子数 Z 和中子数 N 均为 偶数时，I = 0 或 P = 0，该原子核将没有自旋现象发生。如
12C，16O，32S等核没有自旋。
b) 当 Z 和 N 均为奇数时，I =整数，P 0，该类核有自旋，但 NMR 复杂，通常不用于 分析，如1H，13C。 NMR分析。如2H，14N等 c) 当 Z 和 N 互为奇偶时，I =半整数，P 0，可以用于 NMR
溶剂分子）交换能量的过程称为自旋－晶格弛豫，又称为纵向弛豫。 纵向弛豫的结果是高能级的核数目的减少，自旋体系的总能量下降。 纵向弛豫所经历的时间用T1 表示， T1愈小、纵向弛豫过程的效率越 高，越有利于核磁共振信号的测定。一般液体及气体样品的 T1很小，
仅几秒钟。固体样品分子的热运动受到限制， T1很大。
B0
外磁场
m m
图 3-3 磁核的进动
核磁矩
不同取向的磁核， 进动方向相反
核磁矩
原子核的进动频率由下式决定：
对于指定的原子核，旋磁比g 为固定值，其进动频率n 与外 磁场强度B0成正比；在同一外磁场中，不同的核因g 不同而有不 同的进动频率。
（2）原子核的取向和能级分裂
处于外磁场中的磁性核具有一定能量，根据电磁理论，磁 矩m 在外磁场中与磁场的作用能 E为 ：E = - m B0 （3 - 5) m与m相关联， I = ½的核m的两种取向代表了两个不同的能 级。 图3-4也表明了I = 1/2 的磁性核的磁能级与外磁场B0的关系。
图 3-4 I = 1/2 的磁核能级与外磁场B0 的关系
从图3-4 可见，磁能级与外磁场B0有关。 当B0 ＝ 0 时，△E = 0, 即外磁场不存在时，能级是简并的；当磁核 处于外磁场中，原来的简并能级才能分裂为（2I + 1)个不同能级，外 加磁场越强，能级分裂越大。
3、核磁共振产生的条件
第三章：核磁共振波谱
NMR Spectroscopy
本章主要内容：
第一部分 核磁共振基本原理
第二部分：核磁共振谱仪简介
第三部分：核磁共振氢谱 第四部分：核磁共振碳谱
第一部分：核磁共振波谱的基本原理
一、核磁共振现象的产生
二、化学位移
第一部分
核磁共振波谱的基本原理 概 述
• 核磁共振谱是又一种有机物结构分析的重要方法。
加磁场作用下的一种自然现象，1945年由Bloch F.和Purcell E.M.
自旋量子数 I=1/2的原子核（氢核），可当作电荷均匀分 布的球体，绕自旋轴转动时，产生磁场，类似一个小磁铁。
当置于外加磁场H0中 时，相对于外磁场，可 以有（2I+1）种取向： 氢核（I=1/2），两 种取向（两个能级）： (1)与外磁场平行，能量 低，磁量子数ｍ＝＋ 1/2; (2)与外磁场相反，能量 高，磁量子数ｍ＝－ 1/2;
例如：对1H核来说，I = 1/ 2，则有m = +1/ 2和－1/2两种取向， m = +1/2是顺磁场排列，代表低能态。而m = －1/2是反磁场排列， 代表高能态。
m=1/2
m=1 m=0
m=-1/2
Br
m=-1
I=1/2
I=1
图3-2 原子核自旋角动量的空间量子化
（3）原子核的磁性和磁矩
（4）原子核的旋磁比
由式4－3 知，g = m / p ，g 与核的质量、所带的电荷等有
关，因此，它也是原子核的属性之一。例如，1H 的 g = 26.752 ×107 T-1 · S-1 ( T:特斯拉，磁场强度单位； S 秒），13C 的 g = 6.728 ×107 T-1 S-1 。核的旋磁比g 越大，核的磁性越强，在 核磁共振中越容易被检测。
1、原子核的基本属性
（1）原子核的质量和所带电荷：原子核由质子和中子组成，质 子数目决定了原子核所带的电荷数，质子与中子数之和是原子 核的质量。原子核的一般表示方法：11H, 12 6C。同位素具有 相同的质子数，而中子数不同。原子核的简化表示方法：1H,
2D (2H), 12C
、13C等。
（2）原子核的自旋和自旋角动量： 原子核有自旋运动：在量子力学中用自旋量子数I 描述，
时，就产生能量交换，高能级的核将能量交给另一个核后跃迁回到低
2、 磁性核在外磁场（B0) 中的行为 如果I 0的磁性核处于外磁场B0 中，将发生以下现象： （1）原子核的进动 当一个原子核的核磁矩处于磁场B0中，由于核自身的旋转，而磁 场又力求它去取向于磁场方向，在这两种力的作用下，核会在自旋的 同时绕外磁场的方向进行回旋，这种运动称为Larmor进动。
当1H核置于外磁场B0中，它要发生能级的裂分，能级差为 △E = E-1/2 – E + 1/2 = h g b0 / 2p
如果用一频率n射的射频波照射磁场中的1H核时，射频波的能量为
E 射 ＝ h n射 当射频波的频率与该核的回旋频率n回相等时，射频波的能量就会被 吸收，核的自旋取向就会由低能态跃迁到高能态，即发生核磁共振。 此时， E射 ＝△E 所以，发生核磁共振的条件是： △ E ＝ h n 回 ＝ h n射 或 n射 ＝ n 回 ＝ g B 0 / 2 p 例如，在4.69T（T，磁场强度单位，特斯拉）的超导磁场中， 1H和13C的共振频率分别为： nH = gHB0 / 2p = 26.753 ×4.69 ×107 / 2 ×3.14 = 200MHz nC = gHB0 / 2p = 6.728 ×4.69 ×107 / 2 ×3.14 =50MHz
核磁共振波谱（NMR）。最常用的核磁共振波谱是氢核核磁共振谱 （1HNMR)和碳核核磁共振谱（13CNMR)，简称氢谱和碳谱。
与UV-Vis和红外光谱法类似，NMR也属于吸收光谱，只是研究的
对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。射频辐射——原子 核(强磁场下能级分裂)——吸收──能级跃迁──NMR
I
自旋角动量：与宏观物体旋转时产生角动量一样，原子核在自 旋时也产生角动量P 。P 的大小与自旋量子数 I 有以下关系：
h 为普朗克常量。 自旋角动量P 是一个矢量，既有大小也有方向，它在直角坐标系 Z轴上的分量PZ由下式决定：
式中，m 为原子核的磁量子数，它取决于自旋量子数 I， 可取I、 I-1、 I-2 · · · · · · · -I, 共有2I + 1个不连续的值。这说明P是空间量子化的。
表 3-1 各种核的自旋量子数
质量数
质子数
中子数
自旋量子数 I
典型核
偶数
偶数
偶数
奇数 偶数
偶数
奇数 奇数 偶数
0
12C, 16O, 32S
½
n (n = 2, 4, ….)
2H, 14N
1H, 13C, 17O, 19F,
奇数 奇数
½
n (n = 1, 3, 5….)
31P, 15N, 11B, 35Cl, 79Br, 81Br,127
可见，弛豫决定处于高能级核寿命。弛豫时间长，核磁共振信 号窄；反之，谱线宽。弛豫可分为纵向弛豫和横向弛豫。
Energy
Excitation
Relaxation
弛豫过程一般分为两类：自旋－晶格弛豫和自旋－自旋弛豫
（1）自旋－晶格弛豫（spin-lattice relaxation)
自旋核与周围分子（固体的晶格，液体则是周围的同类分子或
带正电荷的原子核做自旋运动，可产生磁场，相当于一个小磁体， 其磁性可用核磁矩m 描述，m也是矢量，其方向与P重合，m与 P 的关 系： m=gP (3－3) 式中，g 为磁旋比（magnetogyric ratio)或旋磁比（gyromagnetic ratio), 它是原子核的特征常数。 由式3－1 和3－3 可知，I＝ 0的核， 自旋角动量P＝0, 磁矩m = 0是没有自旋和磁矩的核，它们不会产生核 磁共振。 I 0自旋角动量P 有 2I+1 个状态！ 或者说有 2I+1 个核磁矩。
可见，射频频率与磁场强度B0有关，在进行核磁共振实验时，所
用的磁场强度越高。发生核磁共振的频率也越高。由上述讨论可知：
外磁场的存在是核磁共振产生的必要条件，没有外磁场，磁核不会作 拉摩进动，不会有不同的取向，简并的能级也不会发生裂分，因此就 不可能产生核磁共振。 核磁共振的频率范围属于电磁波分区中的射频（即无线电波10 91010nm, 4-900MHz ）部分。检测电磁波（射频）被吸收的情况就可得到
（4）通过双共振技术（如NOE效应）可判断二组核的空间相对距离 等。
问题：紫外光谱和红外光谱各得到什么信息？
核磁共ห้องสมุดไป่ตู้测定的特点：
（1）不破坏样品，一份样品可测多种数据； （2）不但可测定纯物质，也可测定彼此信号不相重叠的混和样品； （3）不但可测有机物，也可测许多无机物的分子结构。
一、核磁共振现象的产生：
纵向驰豫的结果是高能级的核数目减少，整个自旋体系的总能 量下降。纵向驰豫过程的效率愈高，愈有利于核磁共振信号的测定。
（2）自旋－自旋弛豫 核与核之间进行能量交换的过程称为自旋－自旋弛豫，也称为横 向弛豫。一个自旋核在外磁场的作用下吸收能量从低能级跃迁至高能 级，在一定的距离内被另一个与它相邻的核觉察到，当两者频率相同
4、核的能级分布和自旋弛豫（Relaxation Process） （1） 核能级分布 在一定温度且无外加射频辐射条件下，原子核处在高、低能级 的数目达到热力学平衡，原子核在两种能级上的分布应满足 Boltzmann分布： - hn 0 - E Ni - ghB0 = e kT = e kT = exp( ) Nj 2pkT 通过计算，在常温下，1H处于B0为2.3488T 的磁场中，位于高、 低能级上的 1H 核数目之比为0.999984。即：处于低能级的核数目仅比 高能级的核数目多出16/1,000,000 ！ 当低能级的核吸收了射频辐射后，被激发至高能态，同时给出共 振吸收信号。但随实验进行，只占微弱多数的低能级核越来越少，最 后高、低能级上的核数目相等——饱和——从低到高与从高到低能级 的跃迁的数目相同——体系净吸收为0——共振信号消失！ 幸运的是，上述“饱和”情况并未发生！
两位科学家首次发现，主要用于测定原子核的磁矩等物理常数，他 们也因此而荣获1952年的诺贝尔物理奖。
1950年，Proctor, W. G.等发现处在不化学环境的同种原子核有不 同的共振频率，即化学位移。接着又发现因相邻自旋核而引起的多重 谱线，即自旋－自旋耦合。 1951年，Arnold等人发现了乙醇的核磁共振信号是由3组峰组成， 并对应于分子中的CH3 、CH2 、OH 3组质子，揭示了NMR信号与分 子结构的关系。 1953年美国Varian公司首先研制了NMR波谱仪，从此开拓了 NMR在化学领域的应用。 20世纪60年代，计算机技术的发展使脉冲傅立叶变换核磁共振方 法和谱仪得以实现和推广。 现在，核磁共振谱已成为有机物分子结构鉴定中最有用的一个工 具， NMR无论在广度和深度方面都有了新的进展： 仪器向更高的磁场发展，以获得更高的灵敏度和分辨率 利用各种新的脉冲技术，发展了NMR的理论和技术。 提出并实现了二维核磁共振及三维和多维核磁谱等。
通过核磁共振谱可以得到与化合物分子结构相关的信息： （1）从化学位移可以判断各组磁性核的类型，在氢谱中可以判断烷 基氢、烯氢、芳氢、羟基氢 、胺基氢、醛基氢等；在碳谱中可以判别 饱和碳、烯碳、芳环碳、羰基碳等；
（2）通过分析偶合常数和峰形可以判断各组磁性核的化学环境及其 相连的基团的归属；
（3）通过积分高度或峰面积可以测定各组磁性核的相对数量；
（2）弛豫 何为弛豫？ 处于高能态的核通过非辐射途径释放能量而及时返回到低能态的 过程称为弛豫。由于弛豫现象的发生，使得处于低能态的核数目总 是维持多数，从而保证共振信号不会中止。弛豫越易发生，消除 “磁饱和”能力越强。 据Heisenberg测不准原理，激发能量E与体系处于激发态的平均 时间(寿命)成反比，与谱线变宽n 成正比，即：
而自旋量子数I 的值与核中的质子数和中子数有关。
自旋角动量用P表示。
a) 并非所有的核都有自旋，当核的质子数 Z 和中子数 N 均为 偶数时，I = 0 或 P = 0，该原子核将没有自旋现象发生。如
12C，16O，32S等核没有自旋。
b) 当 Z 和 N 均为奇数时，I =整数，P 0，该类核有自旋，但 NMR 复杂，通常不用于 分析，如1H，13C。 NMR分析。如2H，14N等 c) 当 Z 和 N 互为奇偶时，I =半整数，P 0，可以用于 NMR
溶剂分子）交换能量的过程称为自旋－晶格弛豫，又称为纵向弛豫。 纵向弛豫的结果是高能级的核数目的减少，自旋体系的总能量下降。 纵向弛豫所经历的时间用T1 表示， T1愈小、纵向弛豫过程的效率越 高，越有利于核磁共振信号的测定。一般液体及气体样品的 T1很小，
仅几秒钟。固体样品分子的热运动受到限制， T1很大。
B0
外磁场
m m
图 3-3 磁核的进动
核磁矩
不同取向的磁核， 进动方向相反
核磁矩
原子核的进动频率由下式决定：
对于指定的原子核，旋磁比g 为固定值，其进动频率n 与外 磁场强度B0成正比；在同一外磁场中，不同的核因g 不同而有不 同的进动频率。
（2）原子核的取向和能级分裂
处于外磁场中的磁性核具有一定能量，根据电磁理论，磁 矩m 在外磁场中与磁场的作用能 E为 ：E = - m B0 （3 - 5) m与m相关联， I = ½的核m的两种取向代表了两个不同的能 级。 图3-4也表明了I = 1/2 的磁性核的磁能级与外磁场B0的关系。
图 3-4 I = 1/2 的磁核能级与外磁场B0 的关系
从图3-4 可见，磁能级与外磁场B0有关。 当B0 ＝ 0 时，△E = 0, 即外磁场不存在时，能级是简并的；当磁核 处于外磁场中，原来的简并能级才能分裂为（2I + 1)个不同能级，外 加磁场越强，能级分裂越大。
3、核磁共振产生的条件
第三章：核磁共振波谱
NMR Spectroscopy
本章主要内容：
第一部分 核磁共振基本原理
第二部分：核磁共振谱仪简介
第三部分：核磁共振氢谱 第四部分：核磁共振碳谱
第一部分：核磁共振波谱的基本原理
一、核磁共振现象的产生
二、化学位移
第一部分
核磁共振波谱的基本原理 概 述
• 核磁共振谱是又一种有机物结构分析的重要方法。