核磁共振波谱分析

7.7 峰积分
点击 在对话框选择或键入.int命令进行 自动积分处理。
7.8谱图的输出与结果的报告
点击 在对话框选择相应方式，可以 按选定模板直接打印，或进入谱图编辑器 重新编辑模板后打印谱图及参数。
8. 测定完毕，键入ro off和ej命令，从探头中 取出样品管，并盖好探头盖，关闭空压机 9. 进行整理和复原工作，做好仪器使用记录
实验讨论
本次实验的总结和讨论 NMR波谱分析的应用总结
实验4-4 乙酰丙酮的1H-NMR、 13C-NMR谱的综合解析
实验目的 1. 学习用核磁共振波谱法研究互变异构现象。 2. 学习利用NMR谱进行定量分析的方法。
实验原理（可以省去大原理）
乙酰丙酮具有酮式和烯醇式两种异构体： CH3-CO-CH2-CO-CH3 = CH3-CO-CH=COH-CH3 H-NMR 酮式：CH3、CH2两个单峰； 酮式和烯醇式共存：应出现5个峰 13C-NMR 酮式：CH3、CH2、C＝O共 3个峰 共存：6个峰 根据NMR谱图情况推断互变异构的存在，并可从峰的强度来 推测两种异构体的比例
下次实验：质谱分析
本次要把方法建立并存入电脑中 15周周末停一次实验
FT-NMR仪，工作原理
恒定的外磁场(Z)：Ｈ共振频率为400.13MHz 短而强的、一定宽度的射频，以脉冲方式施加 (X)---脉冲程序为zg30 为什么？（驰豫与饱和） 探头 一次照射，谱宽范围内满足条件的所有核都共振 射频接受机(Y): FID信号
瑞士Brukers公司 AV 400 超屏蔽脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪
思考题
1．产生核磁共振的必要条件是什么? 核磁共振波谱 能为有机化合物结构分析提供哪些信息? 2．什么叫化学位移?什么叫耦合常数，它们是如何 产生的？ 3．根据实验结果，预测氟乙烷(CH3CH2F)中τCH3、 τCH2和J值和NMR谱样。 4. 取代基的电负性对耦合常数J有何影响? 电负性元 素对邻近氢质子化学位移的影响与其之间相隔的 键数有何关系?
或通过 观察FID信号
进行控制和观察，如点击
可
6 获得FID数据
采集结束后，点击FID得到样品完整的FID 信号：
而后点击
进行数据处理
7.数据处理： 点击 进入谱图处理 流程，对得 到的FID信号 进行处理
7.1建立窗函数
点击 或键入em命令，在对话框选择 相应方式即可。
7.2 FT变换
5.7采集参数的设定
点击 或键入eda，设定谱宽、谱带中 心位置、脉冲程序、累加次数等采集参数
5.8 工作参数的读取：点击 ，读取探头和溶剂参数以及脉 冲程序等 5.9 增益的计算：点击 或键入rga，仪器自动进行信号 增益的计算和设定 5.10 启动分析：点击 或键入zg，开始采集FID信号， 仪器的当前状态显示在状态条
Experiment: 13CCPD zgpg30；SN 1500、DN 2、SW 250ppm、O1P 120ppm
实验记录
仪器设备 实验参数(分别记录)
– H-NMR: 与卤代烷不同 – C-NMR
打印谱图: 两张
结果处理与讨论
1. 由1H-NMR谱，确定各峰的归属。 2. 由13C-NMR谱，确定各峰的归属。（选 做） 3. 确定乙酰丙酮是否互变异构体共存，及酮 式和烯醇式的大致比例 4. 实验讨论（可以略去NMR应用总结）
5.4 探头的调谐与匹配
点击 自动进行
5.5 样品管的旋转
点击 或键入ro 命令，弹出对话框
5mm管设定为20Hz即可。
5.6 匀场
点击 在弹出的菜单选自动 梯度匀场gradient shimming, 再选start gradient shimming 最后给出匀场结果后 关闭匀场菜单和结果
点击 或键入ft命令，在对话框选择相应 方式即可。
7.3 相位校正
点击 在对话框选择或键入apk命令进行 自动校正。
7.4化学位移校正
点击 在对话框选择或键入sref命令 自动将TMS的化学位移设置为零。
7.5 基线校正
点击 在对话框选择或键入abs命令进行 自动教正。
7.6 标峰
点击 在对话框选择或键入pps命令进行 自动检峰和标注。
自旋量子数I≠0的原子核具有自旋现象。由于原子核 带正电荷，自旋时还产生核磁矩。外磁场B0中，外 磁场和核磁矩之间相互作用，导致核能级分裂，当 它们的能级差和射频能量相同时，磁性核吸收该能 量并发生能级跃迁，即发生了核磁共振现象。核磁 共振的条件是：
γhB0 hν = 2π
检测射频波被吸收的情况，就可以得到核磁共振波 谱
6. 启动分析：开始采集FID信号；采集结束后 点菜单中FID键，读取完整的FID数据！
7. 点击进入谱图处理流程
窗函数的建立：指数 FT变换：标准 相位校正：自动 基线校正：自动 寻峰：手动(不标溶剂和杂质) 峰积分：手动(不标溶剂和杂质)
8. 报告结果：选定预设模板进入谱图编辑器编 辑谱图并打印。 9. 分别采集并处理各种溶液的NMR谱图。 10. 测定完毕，键入ro off和ej命令，从探头中 取出样品管，并盖好探头盖，关闭空压机 （最后一组同学做完后，指导教师进行）。 11. 进行整理和复原工作，做好仪器使用记录
ν 试样 ν 标准物 δ= ×106 ν 标准物
以强而短的脉冲调制射频信号作为多道发射机 以快速傅立叶变换作为多道接收机 在一个脉冲中给出所有的激发频率 脉冲结束后，接收线圈就会感应到共振激发到高能态的原 子核通过弛豫返回低能级的信号，即自由感应衰减(FID) 信号 傅立叶变换，把时间域FID信号转换成频率域函数，即 NMR波谱 灵敏度高、测定速度快、可实现多种特殊实验技术等优点 常规的1H谱和13C谱，还可用于15N、31P等核，以及扩 散系统、化学交换、固体高分辨、驰豫时间的测量等等
4. 进入采样流程
点击Data Acquistion Guide进入采样流程图：
5.1 建立实验文件
点击 用户名称等 ，在对话框内输入样品名称和
5.2 扫描通道的设定（已设好！）
点击 或命令条输入edasp进行设定
5.3 锁场
点击 或命令条输入lock，在溶 剂表中选定所用溶剂后锁场
键入lockdisp可观察锁场情况: 锁线越窄越好
实验记录与结果处理
数据记录
– 空压机和NMR谱仪的名称、型号、厂家 – 实验参数 – 打印谱图: 三张
数据处理
– 根据化学位移值及裂分情况，确定每一组峰所代表的 1H类型 – 测定3种卤代乙烷的化学位移值和耦合常数：从谱图中 直接测量的裂距是以化学位移值表示的数据，将其乘 以标准物质的共振，即仪器的频率，才能得到以赫兹 为单位的耦合常数
操作要领
1. 样品的准备 约20mg固体样品溶 解在0.6mL溶剂中， 或将液体样品配成15%的溶液，装入 5mm样品管内，液面 高度不小于4cm子
2. 启动空压机和操作软件
3.放入样品管
启动空压机并打开 探头盖；在命令条 键入ij，或 bsmsdisp进入软 键盘控制后利用lift 按钮调整核磁管的 升降与旋转
实验步骤
1. 试样的配制：氘代氯仿（含0.1%TMS）为溶剂， 已经做完 2. 取样品1适量于φ5mm样品管中，采集该试液的 H谱 zg30；SN 16、DN 2、SW18ppm、O1P 8ppm 3. 取样品2适量于φ5mm样品管中，采集试液的C 谱(因耗时太长，只做参数的设定和记录，谱图 使用教师事先采集的数据，回去做数据处理）
化学位移？产生的根本原因
核外电子云对原子核的屏蔽作用，使原子核实际 所受到的外磁场感应强度减小。若用屏蔽常数σ表 示核外电子云屏蔽作用的大小
γhB0 (1 σ ) hν = 2π
核外电子云密度愈大，σ值愈大，核实际受到的外 磁场作用愈小，核的共振频率就愈低，屏蔽常数 正确地反映了核所处的化学环境的不同，由此而 造成的共振频率的变化称为化学位移：
耦合常数和裂分峰形：确定基团的连接方式
– 邻碳上的氢耦合，即相隔三个的耦合最为重要 – 一级谱自旋裂分符合向心规则和n+1规则 – 耦合常数J，即裂距，表示磁核间作用程度，单位为赫兹
积分曲线：推测各基团含H数和总氢数
– 高度代表相应峰的面积，与相应基团中磁核数目成正比
电负性元素对邻近氢质子化学位移的影响
核磁共振波谱分析
有机化合物的氢核磁共振谱 乙酰丙酮的1H-NMR、13C-NMR谱及其互变异 构
实验4-1 有机化合物的氢核磁共振谱
实验目的 1. 学习核磁共振波谱的基本原理及基本操作方法。 2. 学习1H核磁共振谱的解析方法。 3. 了解电负性元素对邻近氢质子化学位移的影响。
NMR是如何产生的
淄博宏润工贸有限公司,DEG-150空气压缩机
NMR谱图？三要素？
化学位移值 耦合裂分 积分曲线
确定分子结构 有机化合物中各种基团所处的化学环境 基团的相对位置 基团所含H原子的数目等
谱图解析
化学位移：推测基团类型及所处化学环境
– 凡影响电子云密度的因素都将影响磁核的化学位移，其中 包括邻近基团的电负性、电子云磁各向异性效应、氢键以 及溶剂效应等
化学位移的产生是由于电子云的屏蔽作用 凡能影响电子云密度的因素，均会影响化 学位移值 氢质子与X相邻：X的拉电子诱导效应→H 外电子云密度减少，去屏蔽→δ移向低场， 移动距离随电负性的增加而增加
核磁共振波谱测定时，通常使用氘代溶剂 将试样溶解后测试 氘代氯仿: CDCl3
操作
1. 试样配制（已经做完） 2. 样品管(φ5mm)：套上磁子，量规定位 3. 启动空压机(DEG150,)； 启动NMR操作软件（Topspin） 4. 样品管的放入：命令条键入ij，进入谱 仪室（遵守安全防护要求）取下探头 盖，（确认空压机已开！！有气流声 音）将样品管垂直放入探头；
5. 进入采样流程
1）建立实验文件 输入样品sample实验（卤代烷-班级名称-组号） user用户名称（yiqifenxishiyan-年级号） solvent溶剂为CDCl3氘代氯仿 experiment实验选“proton（质子）” 2）调整仪器工作状态 通道的设定（已经设定完，不必改变） lock锁场（溶剂为氘代氯仿） Tune & match探头的调谐与匹配：自动模式 旋转样品:20Hz shimming匀场：gradient自动梯度匀场 AcqPare采集参数的设定： pulse脉冲 zg30；SN 16、DN 2、SW 8ppm、O1P 4ppm等 ProsPara RGA增益：自动计算 go