电磁波谱一般概念含振磁共振谱与质谱简介
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内层电子跃迁 中层电子跃迁 外层（价）电子跃
迁
分子转动和振动
核磁共振
有机化合物分子不饱和度的计算公式: =n+1+(t-m)/2
其中n为分子中4价原子的数目，如C，Si；t为 分子中3价原子的数目，如P，N；m为分子中1 价原子的数目，如H，F，Cl，Br，I。氧和硫 的存在对不饱和度没有影响。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
V射= Vo=ΔE = hvo (Ⅴ)
E
E1 E2
V射= Vo=γHo/2 (Ⅵ)
m =+1/2 (低 能 态 )
H1 H2
H电o 磁波谱的一般固概念定含振磁磁共场振谱扫和质频；固定辐射频率扫场 谱简介
1H氢谱(PMR)提供的结构信息：化学位移、峰的裂分情 况与偶合常数、峰面积(积分曲线)
三. 屏蔽效应和化学位移
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
C H 3 F C H 3 O HC H 3 C l C H 3 B r C H 3 I C H 3 -H
/ppm 4 .2 6 3 .4 0wk.baidu.com
3 .0 5
2 .6 8 2 .1 6 0 .2 3
c ba
C H 3 C H 2 C H 2 B r
H a3 .3 0H b1 .6 9H c1 .2 5
电磁波谱的一般概念含振 磁共振谱和质谱简介
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
核磁共振谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy，NMR)
质谱(Mass Spectroscopy，MS)
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
波长λ：一个完整波的长度，单位多数用nm；频率υ： 每秒钟光波的振动次数，单位为Hz； 光速с：光波的传播速度，单位为3×1010cm/s.
关系式为： υ=с/λ 波数：频率的另外一种表示方法，意为在1cm长
度内波的数目，单位为：cm-1 例如400nm的光的频率为1/400×10-7=25000 cm-1
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
光波的能量：ΔΕ=ћυ ћ为planck常数 意为光波的频率越大，其能量也越大。
物质分子的某一能级是固定的，其值为ΔΕ， 根据ΔΕ=ћυ ，该分子将能吸收频率为υ的光波， 从基态发生能级跃迁，跃迁到激发态。当一定 波长的光辐射该物质后，其中频率为υ的光波 被分子吸收，出现分子吸收光谱。
CHCl3： = 437HZ 106 / 60MHZ=7.28 ppm
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
CHCl3
向 左
向 右
低 场
磁 场 强 度
高 场
（ 增大）
（ 减小）
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
O
CH3COCH2CH3
H/ppm 2.03
4.12 1.25
值小，屏蔽作用大； 值大，屏蔽作用小；
5.25 HH
C=C HH
4.03 H OCH3 C=C
HH
OH
6.27 CH3 H C=O
C=C HH
H
C=O
H
7 .2 7
H
6 .7 3
物质分子的能级是多种多样的，根据其能
级的大小可以分为电子光谱、振动光谱和转动
光谱三类。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
当分子吸收能量较低的长波光波时，只能 引起分子转动能级的变化，由此产生的光谱即 转动光谱。引起分子转动能级变化的光波波长 在远红外及微波区域，这部分光谱对有机化合 物结构的测定用处不大。
1. 屏蔽效应 (shielding effect): 核外电子在外磁场作用下绕核
环流，产生感应磁场。处于高电 子密度区域的核，感受到较外加 磁场弱的磁场，必须用较高的外 加场使之发生共振。
H=Ho+H感应 屏蔽作用使氢核的共振吸收移向 高场。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
环电 流 磁力线
四. 影响化学位移的主要因素
1. 诱导效应的影响 电负性大的原子（或基团）与 1H邻接时，其吸电子 作用使氢核周围电子云密度降低，屏蔽作用减少，共 振吸收在较低场，即质子的化学位移向低场移动， 值增大；相反，给电子基团则增加了氢核周围的电子 云密度，使屏蔽效应增加，共振吸收在较高场，即质 子的化学位移向高场移动，值减小。
第二节 核磁共振（NMR）
一. 概况
二. 核磁共振基本原理及核磁共振仪 I=1/2 m=+1/2 E= -μH0 μ=γhI/2 Ho=2vo/γ
m=-1/2 E= +μH0
(I)
(II)
ΔE =2μHo
m =-1/2 (高 能 态 )
ΔE=2hvoI (Ⅲ) I=1/2 ΔE = hvo (Ⅳ)
谱简介
区域 γ射线 X射线 远紫外 紫外 可见 红外 远红外 微波 无线电波
波长 10-3~0.1nm 0.1~10nm 10~200nm 200~400nm 400~800nm 0.8~50μm 50~1000μm 0.1~100cm
1~100m
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
原子或分子的跃迁 核跃迁
试比较下面化合物分子中 Ha Hb Hc 值的大小？
CH3
CH3-O-CH2-C-CH3
a
b
c
Cl
b>a>c
电负性较大的原子，可减小H原子受到的屏蔽作用，
引起H原子向低场移动。向低场移动的程度正比于原
子的电负性和该原子与H之间的距离。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
2. 共轭效应的影响 同上。使氢核周围电子云密度增加，则磁屏蔽增加， 共振吸收移向高场；反之，共振吸收移向低场。
能引起分子振动能级变化的光波波长处于 红外光区域，产生的光谱称为振动光谱，在有 机化学中用处很大，也就是常称的红外光谱。
能引起分子的电子能级的变化的光波波长 很短，能量很高，在可见光和紫外光区，由此 产生的光谱称为电子光谱，即常说的可见光/紫 外光谱（VIS/UV）。 电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质
核
Ho
处于低电子密度区域的核，使共振发生在较低场。
H=Ho-H感应 去屏蔽效应使氢核的共振吸收移向低场。 2. 化学位移
不同化学环境中的氢核，受到的屏蔽或去屏蔽作用 不同，它们的共振吸收出现在不同磁场强度下。表示： /ppm。
=( V样品-V标准) 106 / V标准 =ΔV 106 / V标准 标准物质: 四甲基硅烷 (CH3)4 Si， TMS =0 （单峰）
迁
分子转动和振动
核磁共振
有机化合物分子不饱和度的计算公式: =n+1+(t-m)/2
其中n为分子中4价原子的数目，如C，Si；t为 分子中3价原子的数目，如P，N；m为分子中1 价原子的数目，如H，F，Cl，Br，I。氧和硫 的存在对不饱和度没有影响。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
V射= Vo=ΔE = hvo (Ⅴ)
E
E1 E2
V射= Vo=γHo/2 (Ⅵ)
m =+1/2 (低 能 态 )
H1 H2
H电o 磁波谱的一般固概念定含振磁磁共场振谱扫和质频；固定辐射频率扫场 谱简介
1H氢谱(PMR)提供的结构信息：化学位移、峰的裂分情 况与偶合常数、峰面积(积分曲线)
三. 屏蔽效应和化学位移
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
C H 3 F C H 3 O HC H 3 C l C H 3 B r C H 3 I C H 3 -H
/ppm 4 .2 6 3 .4 0wk.baidu.com
3 .0 5
2 .6 8 2 .1 6 0 .2 3
c ba
C H 3 C H 2 C H 2 B r
H a3 .3 0H b1 .6 9H c1 .2 5
电磁波谱的一般概念含振 磁共振谱和质谱简介
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
核磁共振谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy，NMR)
质谱(Mass Spectroscopy，MS)
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
波长λ：一个完整波的长度，单位多数用nm；频率υ： 每秒钟光波的振动次数，单位为Hz； 光速с：光波的传播速度，单位为3×1010cm/s.
关系式为： υ=с/λ 波数：频率的另外一种表示方法，意为在1cm长
度内波的数目，单位为：cm-1 例如400nm的光的频率为1/400×10-7=25000 cm-1
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
光波的能量：ΔΕ=ћυ ћ为planck常数 意为光波的频率越大，其能量也越大。
物质分子的某一能级是固定的，其值为ΔΕ， 根据ΔΕ=ћυ ，该分子将能吸收频率为υ的光波， 从基态发生能级跃迁，跃迁到激发态。当一定 波长的光辐射该物质后，其中频率为υ的光波 被分子吸收，出现分子吸收光谱。
CHCl3： = 437HZ 106 / 60MHZ=7.28 ppm
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
CHCl3
向 左
向 右
低 场
磁 场 强 度
高 场
（ 增大）
（ 减小）
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
O
CH3COCH2CH3
H/ppm 2.03
4.12 1.25
值小，屏蔽作用大； 值大，屏蔽作用小；
5.25 HH
C=C HH
4.03 H OCH3 C=C
HH
OH
6.27 CH3 H C=O
C=C HH
H
C=O
H
7 .2 7
H
6 .7 3
物质分子的能级是多种多样的，根据其能
级的大小可以分为电子光谱、振动光谱和转动
光谱三类。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
当分子吸收能量较低的长波光波时，只能 引起分子转动能级的变化，由此产生的光谱即 转动光谱。引起分子转动能级变化的光波波长 在远红外及微波区域，这部分光谱对有机化合 物结构的测定用处不大。
1. 屏蔽效应 (shielding effect): 核外电子在外磁场作用下绕核
环流，产生感应磁场。处于高电 子密度区域的核，感受到较外加 磁场弱的磁场，必须用较高的外 加场使之发生共振。
H=Ho+H感应 屏蔽作用使氢核的共振吸收移向 高场。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
环电 流 磁力线
四. 影响化学位移的主要因素
1. 诱导效应的影响 电负性大的原子（或基团）与 1H邻接时，其吸电子 作用使氢核周围电子云密度降低，屏蔽作用减少，共 振吸收在较低场，即质子的化学位移向低场移动， 值增大；相反，给电子基团则增加了氢核周围的电子 云密度，使屏蔽效应增加，共振吸收在较高场，即质 子的化学位移向高场移动，值减小。
第二节 核磁共振（NMR）
一. 概况
二. 核磁共振基本原理及核磁共振仪 I=1/2 m=+1/2 E= -μH0 μ=γhI/2 Ho=2vo/γ
m=-1/2 E= +μH0
(I)
(II)
ΔE =2μHo
m =-1/2 (高 能 态 )
ΔE=2hvoI (Ⅲ) I=1/2 ΔE = hvo (Ⅳ)
谱简介
区域 γ射线 X射线 远紫外 紫外 可见 红外 远红外 微波 无线电波
波长 10-3~0.1nm 0.1~10nm 10~200nm 200~400nm 400~800nm 0.8~50μm 50~1000μm 0.1~100cm
1~100m
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
原子或分子的跃迁 核跃迁
试比较下面化合物分子中 Ha Hb Hc 值的大小？
CH3
CH3-O-CH2-C-CH3
a
b
c
Cl
b>a>c
电负性较大的原子，可减小H原子受到的屏蔽作用，
引起H原子向低场移动。向低场移动的程度正比于原
子的电负性和该原子与H之间的距离。
电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质 谱简介
2. 共轭效应的影响 同上。使氢核周围电子云密度增加，则磁屏蔽增加， 共振吸收移向高场；反之，共振吸收移向低场。
能引起分子振动能级变化的光波波长处于 红外光区域，产生的光谱称为振动光谱，在有 机化学中用处很大，也就是常称的红外光谱。
能引起分子的电子能级的变化的光波波长 很短，能量很高，在可见光和紫外光区，由此 产生的光谱称为电子光谱，即常说的可见光/紫 外光谱（VIS/UV）。 电磁波谱的一般概念含振磁共振谱和质
核
Ho
处于低电子密度区域的核，使共振发生在较低场。
H=Ho-H感应 去屏蔽效应使氢核的共振吸收移向低场。 2. 化学位移
不同化学环境中的氢核，受到的屏蔽或去屏蔽作用 不同，它们的共振吸收出现在不同磁场强度下。表示： /ppm。
=( V样品-V标准) 106 / V标准 =ΔV 106 / V标准 标准物质: 四甲基硅烷 (CH3)4 Si， TMS =0 （单峰）