核磁共振波谱法

这是根据药类学《分析化学》，主编为柴逸峰和邸欣这本书编制的思维导图，适用于考研复习、期末复习等。希望可以帮助大家！

第十五章 核磁共振波谱法

• 核磁共振波谱法的基本原理P233
  • 原子核的自旋
    • 自旋分类
      • 质量数与电荷数(原子序数)皆为偶数的核，I=0。这类核磁矩为零，不产生核磁共振信号
      • 质量数为奇数，电荷数可为奇数或偶数的核，1=1/2或1/2数倍(3/2，5/2，…)
      • 质量数为偶数，电荷数为奇数的核，I为整数(1=1，2，…)
    • 磁核矩μ
  • 原子核的自旋能级和共振吸收
    • 核自旋能级分裂
    • 原子核的共振吸收
      • 原子核的进动
      • 共振吸收条件
        • 吸收电磁波的能量恰好等于能级能量差，即E=ΔE
        • 只有Δm=±1的跃迁才是允许的，即跃迁只能发生在两个相邻能级间
  • 自旋驰豫
    • 自旋–晶格驰豫
    • 自旋–自旋驰豫
• 核磁共振仪P237
  • 脉冲傅里叶变换核磁共振仪
  • 溶剂和试样测定
    • 氢谱常使用氘代溶剂
    • 制备试样溶液时，常需加入标准物，以有机溶剂溶解样品时，常用四甲基硅烷为标准物；以重水为溶剂试样时，可采用4，4–二甲基–4–硅代戊磺酸钠
• 化学位移P239
  • 屏蔽效应
  • 化学位移的表示
  • 化学位移的影响因素
    • 局部屏蔽效应
      • 氢核核外成键电子云产生的抗磁屏蔽效应
    • 磁各向异性(远程屏蔽效应)
      • 单键
      • 双键
      • 叁键
      • 苯环
    • 氢键影响
  • 几类质子的化学位移
    • 甲基氢、亚甲基氢与次甲基氢的化学位移
    • 烯氢的化学位移
• 偶合常数P245
  • 自旋偶合和自旋分裂
    • 自旋分裂的产生
      • 碘乙烷中CH₃和CH₂氢核的自旋分裂
        • 甲基受亚甲基两个氢的干扰分裂为三重峰
        • 亚甲基受三个甲基核的干扰
      • HF中¹H与¹⁹F的自旋分裂
    • 自旋分裂的规律
      • n+1规则
      • 峰裂距相等时(偶合常数相等)：仍服从n+1规律，分裂数为(n+n'+…)+1
      • 峰距不等(偶合常数不等)，则分裂成(n+1)(n'+1)…重峰
  • 偶合常数
    • 间隔的键数
    • 角度
    • 电负性
      • 取代基X的电负性越大偶合常数越小
  • 自旋系统
    • 磁等价
    • 自旋系统的命名
      • 定义
      • 命名原则
        • 化学位移相同的核构成一个核组，用一个大写英文字母表示
        • 若组内的核为磁等价核，则在大写字母右下角用阿拉伯数字注明该组核的数目
        • 几个核组之间分别用不同的字母表示。在一个自旋系统内,若包含两个核组,它们之间的化学位移相差很大(Δv/J > 10)，可用英文字母表中距离相差较大的两个字母来表示，即可用A与X两个字母表示；它们之间的化学位移相差很小( Δv/J <10)，可用英文字母表中距离相差较小的两个字母来表示，即用A与B表示
        • 在一个核组中的核化学等价但磁不等价，则用两个相同字母表示，并在另一个字母的右上角加撇、双撇以示区别
      • 核磁图谱的分类
        • 一级图谱
          • 特征
            • 服从n+1律
            • 多重峰的峰高比为二项式的各项系数比
            • 核间干扰弱，Δv/J＞10
            • 多重峰的中间位移是该组质子的化学位移
            • 多重峰的裂距是偶合常数
        • 二级图谱
          • 特征
            • 不服从n+1律
            • 多重峰的峰高比不服从二项式的各项系数比，核间干扰强，Δv/J＜10，光谱复杂
            • 化学位移一般不是多重峰的中间位置，需由计算求得
            • 除了一些较简单的光谱可由多重峰裂距求偶合常数外，多数需由计算求得
• 核磁共振氢谱的解析P250
  • 峰面积和氢核数目的关系
  • 核磁共振氢谱的解析方法
• 核磁共振碳谱和相关谱简介P254
  • 核磁共振碳谱
    • 碳谱的化学位移
    • 去偶方法
      • 质子宽带去偶
      • 偏共振去偶
      • 选择性质子去偶
      • DEPT谱
  • 相关谱
    • 氢·氢位移相关谱
    • 碳·氢位移相关谱