《分析化学》第十四章 核磁共振波谱法思维导图
将磁性原子核放入强磁场后，用适宜频率的电磁波照射，它们会吸收能量，发生原子核能级跃迁，同时产生核磁共振信号，得到核磁共振
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思维导图大纲
《分析化学》第十四章 核磁共振波谱法思维导图模板大纲
将磁性原子核放入强磁场后，用适宜频率的电磁波照射，它们会吸收能量，发生原子核能级跃迁，同时产生核磁共振信号，得到核磁共振
基本概念
屏蔽效应：核外电子及其他因素对抗外加磁场的现象。
局部屏蔽效应：核外成键电子云在外加磁场的诱导下，产生与外加磁场方向相反的感应磁场，使氢核实受磁场强度稍有降低的现象。
磁各向异性效应：在外加磁场作用下，由化学键产生的感应磁场使在分子中所处的空间位置不同的核屏蔽作用不同的现象。
驰豫历程：激发核通过非辐射途径损失能量而恢复至基态的过程。
化学位移：质子由于在分子中所处的化学环境不同，而有不同的共振频率。
自旋偶合：核自旋产生的核磁矩间的相互干扰。
自旋分裂：由自旋偶合引起核磁共振峰分裂的现象称为自旋-自旋分裂。
偶合常数：由自旋分裂产生的峰裂距，反映偶合作用的强弱。
n 自旋偶合产生峰裂分后，裂分峰之间的间距称为偶合常数，用J表示，单位为Hz。
n J 值大小表示氢核间相互偶合作用的强弱。与化学位移不同，不因外磁场的变化而变化，受外界条件的影响也很小。偶合常数有以下规律
（1）J 值的大小与B0无关。影响J值大小的主要因素是原子核的磁性和分子结构及构象。因此，偶合常数是化合物分子结构的属性。
（2）简单自旋偶合体系J值等于多重峰的间距，复杂自旋偶合体系需要通过复杂计算求得。
超过三个化学键的J耦合一般较弱。
磁等价：分子中一组化学等价核（化学位移相同的核）与分子中的其它任何一个核都有相同强弱的偶合，则这组核为磁等价。
13C-1H COSY谱：两坐标轴分别为13C和1H的化学位移的二维谱。
基本理论
（1）共振吸收条件：①γ0=γ ②Δm=±1
影响化学位移的因素
①氢核邻近原子或基团的电负性越大，δ值增大。
②磁各向异性效应使处于负屏蔽区的氢核δ值大，处于正屏蔽区的氢核δ值小
③氢键中质子δ增大。分子间氢键使化学位移的改变与溶剂的性质和浓度有关。
（3）自旋分裂
一级图谱的裂分一般具有如下规律
①裂分峰数目由相邻偶合氢核数目n决定，符合n+1律，多重峰峰高比为二项式展开式的系数比。I≠1/2时，符合2nI+1律。
有多组偶合程度相等的1H核时，则呈现（n+ n'+…）+1个子峰；如果偶合程度不同时，则呈现（n+1）（n'+1）个子峰
②多重峰的位置，是以化学位移值为中心左右对称，并且各裂分峰间距相等。
自旋裂分峰数目及强度:
化学环境完全相同的原子，虽然它们有很强的偶合作用，但无裂分现象。
分子中化学位移相同的氢核称为化学等价核；把化学位移相同，核磁性也相同的称为磁等价核。磁等价核之间虽有偶合作用，但无裂分现象，在NMR谱图中为单峰。
化学位移相同，偶合常数也相同，磁等价核一定是化学等价核
磁不等价核之间才能发生自旋偶合裂分。如下情况是磁不等价 氢核
A：化学环境不相同的氢核；
B：与不对称碳原子相连的-CH2上的氢核
C：固定在环上的-CH2中的氢核；
D：单键带有双键性质时，会产生磁不等价氢核
E：单键不能自由旋转时，也会产生磁不等价氢核。
一组相同氢核自旋裂分峰数目由相邻氢核数目n 决定
裂分峰数目遵守n+1规律——相邻n个H，裂分成n+1峰
氢核相邻一个H原子，H核自旋方向有两种，两种自旋取向方式
↑↓ （↑顺着磁场方向，↓反着磁场方向）
裂分峰之间的峰面积或峰强度之比符合二项展开式各项系数比的规律。（a+b）n n为相邻氢核数
n n=1 （a+b）1 1︰1
n n=2 （a+b）2 1︰2 ︰1
n n=3 （a+b）3 1︰3︰3 ︰1
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