氢核的化学位移

氢核的化学位移

13.5.3.1电子屏蔽效应在外磁场B0中，氢核外围电子在与外磁场垂

直的平面上绕核旋转时，将产生一个与外磁场相对抗的感生磁场，其结果对于氢核来说，相当于产生了一种削弱外磁场的屏蔽，13-39所示。

这种现象叫作电子屏蔽效应。感生磁场的大小与外磁场的强度成正比，用σB0表示。其中σ叫作屏蔽常数，它反映了屏蔽效应的大小，其数值取决于氢核周围电子云密度的大小，而电子云密度的大小又和氢核的化学环境，即与之相邻的原子或原子团的亲电能力、化学键的类型等因素有关。氢核外围电子云密度越大，σ就越大，σB0也越大，氢核实际感触到的有效磁场Beff就越弱，即有图13-39 氢核的电子屏蔽效应 Beff=B0-σB0＝(1-σ)B0 假如考虑屏蔽效应的影响，欲实现核磁共振，则有所以实现核磁共振的条件应为：通常采纳固定射频v，并缓慢转变外磁场B0强度的办法来满足上式。此时v、γ均为常数,所以产生共振汲取的场强B0的大小仅仅取决于，的大小。化合物中各种类型氢核的化学环境不同，核外电子云密度就不同，屏蔽常数σ也将不同，在同一频率v的照耀下,引起共振所需要的外磁场强度也是不同的。这样一来，不同化学环境中氢核的共振汲取峰将浮现在NMR波谱的不

同磁场强度的位置上。如上所述，当用同一射频照耀样品时，样品分子中处于不同化学环境的同种原子的磁性核所产生的共振峰将浮现在

不同磁场强度的区域，这种共振峰位置的差异叫作化学位移。在实际工作中，要精确测定磁场强度比较棘手，因此常将待测磁性核共振峰

所在的场强Bs和某标准物质磁性核共振峰所在的场强Br举行比较，

用这个相对距离表示化学位移，并用δ代表：因为磁场强度与射频

频率成正比，而测定和表示磁性核的汲取频率比较便利，故有在NMR 中，射频普通固定，如240 MHz, 600 MHz等，样品和标准氢核的汲取频率虽然有差异，但都在射频频率v 附近变幻，相差仅约万分之一。为了使δ的数值易于读写，可改写为： 13.5.3.2影响氢核化学位移的因素影响化学位移的因素无数，主要有诱导效应、磁各向异性效应、

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