国内知名网站建设,网站分类页标题加长,wordpress tag 搜索,j建设银行查数据的网站核磁共振波谱法#xff08;Nuclear Magnetic Resonance#xff0c;简写为NMR#xff09;与紫外吸收光谱、红外吸收光谱、质谱被人们称为“四谱#xff0c;是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的强有力的工具之一#xff0c;亦可进行定量分析。
核磁共振Nuclear Magnetic Resonance简写为NMR与紫外吸收光谱、红外吸收光谱、质谱被人们称为“四谱是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的强有力的工具之一亦可进行定量分析。
核磁共振NMRNuclear Magnetic Resonance是基于原子尺度的量子磁物理性质。具有奇数质子或中子的核子具有内在的性质核自旋自旋角动量。核自旋产生磁矩。NMR观测原子的方法是将样品置于外加强大的磁场下现代的仪器通常采用低温超导磁铁。核自旋本身的磁场在外加磁场下重新排列大多数核自旋会处于低能态。我们额外施加电磁场来干涉低能态的核自旋转向高能态再回到平衡态便会释放出射频这就是NMR讯号。利用这样的过程我们可以进行分子科学的研究如分子结构动态等。
分类核磁测试可分为固体、液体核磁测试元素有碳谱13C、氢谱1H
其中氢谱的优点主要表现在1灵敏度高2得到的信号较多除了化学位移和积分值还有偶合常数和峰型. 缺点也很明显那就是化学位移窄0~15 ppm很多化合物都含有氢原子所以说如果待测物是混合物甲基亚甲基上的氢信号容易重叠所以一般对目标化合物的纯度有要求。
碳谱则相反灵敏度大打折扣但专属性好化学位移宽0~200 ppm。总结下来各有千秋 用途
除了运用在医学成像检查方面在分析化学和有机分子的结构研究及材料表征中运用最多。
1. 有机化合物结构鉴定
一般根据化学位移鉴定基团由耦合分裂峰数、偶合常数确定基团联结关系根据各H峰积分面积定出各基团质子比。核磁共振谱可用于化学动力学方面的研究如分子内旋转化学交换等因为它们都影响核外化学环境的状况从而谱图上都应有所反映。 2. 高分子材料的NMR成像技术
核磁共振成像技术已成功地用来探测材料内部的缺陷或损伤研究挤塑或发泡材料粘合剂作用孔状材料中孔径分布等。可以被用来改进加工条件提高制品的质量。
3. 多组分材料分析
材料的组分比较多时每种组分的 NMR 参数独立存在研究聚合物之间的相容性两个聚合物之间的相同性良好时共混物的驰豫时间应为相同的但相容性比较差时则不同利用固体 NMR 技术测定聚合物共混物的驰豫时间判定其相容性了解材料的结构稳定性及性能优异性。
此外在研究聚合物还用于研究聚合反应机理、高聚物序列结构、未知高分子的定性鉴别、机械及物理性能分析等等。
样品制备
样品量
不同场强需要的样品量不同如300兆核磁、分子量是几百的样品测氢谱大约需要2mg以上的样品测碳谱大约需要10mg以上。600兆核磁测氢谱大约需要几百微克。
氘代试剂的选择
因为测试时溶剂中的氢也会出峰溶剂的量远远大于样品的量溶剂峰会掩盖样品峰所以用氘取代溶剂中的氢氘的共振峰频率和氢差别很大氢谱中不会出现氘的峰减少了溶剂的干扰。在谱图中出现的溶剂峰是氘的取代不wan全的残留氢的峰。另外在测试时需要用氘峰进行锁场。
由于氘代溶剂的品种不是很多要根据样品的极性选择极性相似的溶剂氘代溶剂的极性从小到大是这样排列的苯、氯仿、乙腈、丙酮、二甲亚砜、吡啶、甲醇、水。还要注意溶剂峰的化学位移最好不要遮挡样品峰。
是否必须加TMS
测试样品加TMS(四甲基硅烷)是作为定化学位移的标尺也可以不加TMS而用溶剂峰作标尺。
图谱分析
1. 解析核磁共振氢谱
一般先确定孤立甲基及类型以孤立甲基峰面积的积分高度计算出氢分布其次是解析低场共振吸收峰如醛基氢、羰基氢等因这些氢易辨认根据化学位移确定归属最后解析谱图上的高级偶合部分根据偶合常数、峰分裂情况及峰型推测取代位置、结构异构、立体异构等二级结构信息。
2. 解析核磁共振碳谱
一般先查看全去偶碳谱上谱线数与分子式中所含碳数是否相同数目相同说明每个碳的化学环境都不同分子无对称性数目不相同少说明有碳的化学环境相同分子有对称性然后由偏共振谱确定与碳偶合的氢数最后由各碳的化学位移确定碳的归属。
3. 结合应用碳谱和氢谱
C谱和H谱可互相补充。H谱不能测定不含氢的官能团如羰基和氰基等对于含碳较多的有机物如甾体化合物常因烷氢的化学环境相似而无法区别这是氢谱的弱点而碳谱弥补了氢谱的不足它能给出各种含碳官能团的信息几乎可分辨每一个碳核能给出丰富的碳骨架信息。但是普通碳谱的峰高常不与碳数成正比是其缺点而氢谱峰面积的积分高度与氢数成正比因此二者可互为补充。
常见问题
1.元素周期表中所有元素都可以测出核磁共振谱吗
不是。首先被测的原子核的自旋量子数要不为零其次自旋量子数最好为1/2自旋量子数大于1的原子核有电四极矩峰很复杂第三被测的元素或其同位素的自然丰度比较高自然丰度低灵敏度太低测不出信号。
2. 怎么在H谱中更好的显示活泼氢
与O、S、N相连的氢是活泼氢想要看到活泼氢一定选择氘代氯仿或DMSO做溶剂。在DMSO中活泼氢的出峰位置要比CDCl3中偏低场些。活泼氢由于受氢键、浓度、温度等因素的影响化学位移值会在一定范围内变化有时分子内的氢键的作用会使峰型变得尖锐。
3. 怎么做重水交换
为了确定活泼氢要做重水交换。方法是测完样品的氢谱后向样品管中滴几滴重水不宜加入过多一般1-2滴即可振摇一下再测氢谱谱中的活泼氢就消失了。醛氢和酰胺类的氨基氢交换得很慢需要长时间放置再测谱或者用电吹风加热一下放置一会再进行检测。此时会发现谱图中水峰信号增强在CDCl3中此时的HDO峰会在4.8ppm的位置。此外甲醇和三氟醋酸都有重水交换作用看不到活泼氢的峰。
4. 解析合成化合物的谱、植物中提取化合物的谱和未知化合物的谱思路有什么不同
合成化合物的结果是已知的只要用谱和结构对照就可以知道化合物和预定的结构是否一致。对于植物中提取化合物的谱首先应看是哪一类化合物然后用已知的文献数据对照看是否为已知物如果文献中没有这个数据则继续测DEPT谱和二维谱推出结构。对于一个全未知的化合物除测核磁共振外还要结合质谱、红外、紫外和元素分析一步步推测结构。
