第八章 核磁共振波谱法.ppt

核磁共振波谱法核磁共振波谱法 NMR NMR 属于吸收光谱分析法属于吸收光谱分析法核磁共振波谱法核磁共振波谱法?? NMR NMR 概述概述??基本基本原理原理??谱图解析与应用谱图解析与应用?? NMR NMR 仪器仪器核磁共振波谱法(NMR) Nuclear ic Resonance Spectroscopy 当用频率为兆赫数量级的能量很低的电磁波照射分子时,能使磁性原子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁,从而产生吸收信号,这种原子核对射频辐射的吸收成为核磁共振光谱。 NMR 研究的研究对象?磁性核与外加磁场 H 0的相互作用磁性核: 109 种元素所有的核均带电荷,有些核具有磁角动量,即其电荷可以绕自旋轴自转(似带电的陀螺) 核磁共振分析能够提供三种结构信息:化学位移、偶合常数、和各种核的信号强度比。通过分析这些信息,可以了解特定原子的个数、化学环境、邻接基团的种类,分子骨架、分子的空间构型等。总结:待测物置于强磁场中,研究其具有磁性的原子核对射频辐射的吸收。核磁共振成像( 核磁共振成像( Nuclear ic Resonance Imaging Nuclear ic Resonance Imaging ??) ), , 是利用核磁共振( 是利用核磁共振( nuclear ic nuclear ic resonnance resonnance ??, ,简称简称 NMR NMR ??) ) 原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体构成这一物体原子核的位置和种类原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内,据此可以绘制成物体内部的结构图像。部的结构图像。将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命性的医学诊断工具。极大地推动了医学、神经生理学和认知性的医学诊断工具。极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。神经科学的迅速发展。 NMR NMR ——概述概述核磁共振成像的核磁共振成像的““核核””指的是氢指的是氢原子核,因为人体的约原子核,因为人体的约 70% 70% 是由是由水组成的, 水组成的, NMRI NMRI 即依赖水中氢即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中, 原子。当把物体放置在磁场中, 用适当的电磁波照射它,使之共用适当的电磁波照射它,使之共振,然后分析它释放的电磁波, 振,然后分析它释放的电磁波, 就可以得知构成这一物体的原子就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类,据此可以绘制核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画,由获得的一个连续切片的动画,由头顶开始,一直到基部。头顶开始,一直到基部。人脑纵切面的核磁共振成像人脑纵切面的核磁共振成像 NMR NMR ——概述概述历史历史历史 1946 1946 年年 --- --- Bloch (Stanford U.) & Bloch (Stanford U.) & Purcell (Harvard U.) Purcell (Harvard U.) 观察到核磁共振现象观察到核磁共振现象 1948 1948 年年 --- --- 建立核磁弛豫理论建立核磁弛豫理论 1950 1950 年年 --- --- 发现化学位移和偶合现象发现化学位移和偶合现象 NMR NMR ——概述概述 195 195 2 2年年 --- --- Nobel Price ( Nobel Price ( 物理) 物理) 195 195 1 1年年 --- --- Arnold Arnold 发现乙醇的核磁发现乙醇的核磁共振信号共振信号 3 3组峰组峰历史历史历史 NMR NMR ——概述概述 1956 1956 年年 --- --- Varian Varian 公司第一台高分辨公司第一台高分辨核磁共振波谱仪核磁共振波谱仪 1965 1965 年年 --- --- 傅立叶变换谱学诞生傅立叶变换谱学诞生 1970 1970 s --- s --- 固体核磁、二维核磁、固体固体核磁、二维核磁、固体魔角旋转技术(材料学)、核磁成像等魔角旋转技术(材料学)、核磁成像等 NMR NMR ——概述概述历史历史历史 19 19 91 91