仪器分析杨屹核磁共振波谱法PPT课件.ppt

核磁共振波核磁共振波谱法法 NMR概述概述 基本基本原理原理 谱图解析与解析与应用用 NMR仪器器1.核磁共振成像（核磁共振成像（核磁共振成像（核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance ImagingNuclear Magnetic Resonance ImagingNuclear Magnetic Resonance ImagingNuclear Magnetic Resonance Imaging)，是利用核磁共振（是利用核磁共振（是利用核磁共振（是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnancenuclear magnetic resonnancenuclear magnetic resonnancenuclear magnetic resonnance，简简称称称称NMRNMRNMRNMR）原理，依据所原理，依据所原理，依据所原理，依据所释释放的能量在物放的能量在物放的能量在物放的能量在物质质内部不同内部不同内部不同内部不同结结构构构构环环境中境中境中境中不同的衰减，通不同的衰减，通不同的衰减，通不同的衰减，通过过外加梯度磁外加梯度磁外加梯度磁外加梯度磁场检测场检测所所所所发发射出的射出的射出的射出的电电磁波，即磁波，即磁波，即磁波，即可得知构成可得知构成可得知构成可得知构成这这一物体原子核的位置和种一物体原子核的位置和种一物体原子核的位置和种一物体原子核的位置和种类类，据此可以，据此可以，据此可以，据此可以绘绘制成制成制成制成物体内部的物体内部的物体内部的物体内部的结结构构构构图图像。像。像。像。将将将将这这种技种技种技种技术术用于人体内部用于人体内部用于人体内部用于人体内部结结构的成像，就构的成像，就构的成像，就构的成像，就产产生出一种革命生出一种革命生出一种革命生出一种革命性的医学性的医学性的医学性的医学诊诊断工具。极大地推断工具。极大地推断工具。极大地推断工具。极大地推动动了医学、神了医学、神了医学、神了医学、神经经生理学和生理学和生理学和生理学和认认知知知知神神神神经经科学的迅速科学的迅速科学的迅速科学的迅速发发展。展。展。展。NMR 概述概述2.核磁共振成像的核磁共振成像的核磁共振成像的核磁共振成像的“核核核核”指的是指的是指的是指的是氢氢原子核，因原子核，因原子核，因原子核，因为为人体的人体的人体的人体的约约70%70%70%70%是是是是由水由水由水由水组组成的，成的，成的，成的，MRIMRIMRIMRI即依即依即依即依赖赖水中水中水中水中氢氢原子。当把物体放置在磁原子。当把物体放置在磁原子。当把物体放置在磁原子。当把物体放置在磁场场中，中，中，中，用适当的用适当的用适当的用适当的电电磁波照射它，使之共磁波照射它，使之共磁波照射它，使之共磁波照射它，使之共振，然后分析它振，然后分析它振，然后分析它振，然后分析它释释放的放的放的放的电电磁波，磁波，磁波，磁波，就可以得知构成就可以得知构成就可以得知构成就可以得知构成这这一物体的原子一物体的原子一物体的原子一物体的原子核的位置和种核的位置和种核的位置和种核的位置和种类类，据此可以，据此可以，据此可以，据此可以绘绘制制制制成物体内部的精确立体成物体内部的精确立体成物体内部的精确立体成物体内部的精确立体图图像。通像。通像。通像。通过过一个磁共振成像一个磁共振成像一个磁共振成像一个磁共振成像扫扫描人描人描人描人类类大大大大脑脑获获得的一个得的一个得的一个得的一个连续连续切片的切片的切片的切片的动动画，由画，由画，由画，由头顶头顶开始，一直到基部。开始，一直到基部。开始，一直到基部。开始，一直到基部。人人人人脑纵脑纵切面的核磁共振成像切面的核磁共振成像切面的核磁共振成像切面的核磁共振成像 NMR 概述概述3.历史史 1946 1946年年年年-Bloch(Stanford U.)&Bloch(Stanford U.)&Purcell(Harvard U.)Purcell(Harvard U.)观观察到核磁共振察到核磁共振察到核磁共振察到核磁共振现现象象象象 1948 1948年年年年-建立核磁弛豫理建立核磁弛豫理建立核磁弛豫理建立核磁弛豫理论论 1950 1950年年年年-发现发现化学位移和偶合化学位移和偶合化学位移和偶合化学位移和偶合现现象象象象NMR 概述概述4.195 1952 2年年年年-Nobel Price(Nobel Price(物理）物理）物理）物理）195 1951 1年年年年-Arnold Arnold 发现发现乙醇的核磁乙醇的核磁乙醇的核磁乙醇的核磁 共振信号共振信号共振信号共振信号3 3组组峰峰峰峰历史史NMR 概述概述5.6.1956 1956年年年年-VarianVarian公司第一台高分公司第一台高分公司第一台高分公司第一台高分辨辨辨辨 核磁共振波核磁共振波核磁共振波核磁共振波谱仪谱仪 1965 1965年年年年-傅立叶傅立叶傅立叶傅立叶变换谱变换谱学学学学诞诞生生生生 1970 1970s -s -固体核磁、二固体核磁、二固体核磁、二固体核磁、二维维核磁、固体核磁、固体核磁、固体核磁、固体魔角旋魔角旋魔角旋魔角旋转转技技技技术术（材料学）、核磁成像等（材料学）、核磁成像等（材料学）、核磁成像等（材料学）、核磁成像等NMR 概述概述7.历史史 19 199191年年年年 -Nobel PriceNobel Price（R.R.ErnstR.R.Ernst）高分辨核磁共振分光法，成高分辨核磁共振分光法，成高分辨核磁共振分光法，成高分辨核磁共振分光法，成为为有机物有机物有机物有机物鉴鉴定定定定和和和和结结构构构构测测定的重要手段。定的重要手段。定的重要手段。定的重要手段。NMR 概述概述8.NMR 概述概述9.2002 2002 年的年的诺贝尔化学化学奖之一半授予了之一半授予了Kurt Kurt WthrichWthrich 博士博士,以表彰他在以表彰他在应用核磁共振技用核磁共振技术获得生物大分子三得生物大分子三维结构方面所做出的卓构方面所做出的卓越越贡献。献。http:/www.mol.biol.ethz.ch/wuthrich/people/kw/cv2en.htmlNMR 概述概述10.The Nobel Prize in Chemistry 2002JohnB.FennKoichiTanakaKurtWthrich1/4oftheprize1/4oftheprize1/2oftheprizeUSAJapanSwitzerlandVirginiaCommonwealthUniversityRichmond,VA,USAShimadzuCorp.Kyoto,JapanEidgenssischeTechnischeHochschule(SwissFederalInstituteofTechnology)Zurich,Switzerland;TheScrippsResearchInstituteLaJolla,CA,USAb.1917b.1959b.1938for the development of methods for identification and structure analyses of biological macromolecules for their development of soft desorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of biological macromolecules 11.诺贝尔获奖诺贝尔获奖者的者的者的者的贡贡献献献献 2003200320032003年年年年10101010月月月月6 6 6 6日，瑞典卡日，瑞典卡日，瑞典卡日，瑞典卡罗罗林斯卡医学院宣布，林斯卡医学院宣布，林斯卡医学院宣布，林斯卡医学院宣布，2003200320032003年年年年诺贝尔诺贝尔生理学或医学生理学或医学生理学或医学生理学或医学奖奖授予美国化学家授予美国化学家授予美国化学家授予美国化学家-zh-tw:zh-tw:保保保保罗罗劳劳特伯特伯特伯特伯;zh-cnzh-cn:保保保保罗罗劳劳特布特布特布特布尔尔-（Paul C.Paul C.LauterburLauterbur）和英国物理学家彼得和英国物理学家彼得和英国物理学家彼得和英国物理学家彼得曼斯菲曼斯菲曼斯菲曼斯菲尔尔德（德（德（德（Peter Peter MansfieldMansfield），），），），以表彰他以表彰他以表彰他以表彰他们们在医学在医学在医学在医学诊诊断和研究断和研究断和研究断和研究领领域内所域内所域内所域内所使用的核磁共振成像技使用的核磁共振成像技使用的核磁共振成像技使用的核磁共振成像技术领术领域的突破性成就。域的突破性成就。域的突破性成就。域的突破性成就。NMR 概述概述12.l 自旋核在磁自旋核在磁场中的行中的行为l 化学位移及影响因素化学位移及影响因素l 自旋偶合及自旋裂分自旋偶合及自旋裂分NMR 原理原理13.核的自旋核的自旋 核磁共振核磁共振 弛弛豫豫过程程原理原理自旋核在磁自旋核在磁场中的行中的行为14.一、一、原子核的自旋原子核的自旋核的自旋核的自旋自旋角自旋角动量：量：I I：自旋量子数自旋量子数h h：普朗克常数普朗克常数质量数量数 原子序数原子序数 自旋量子数自旋量子数I I偶数偶数 偶数偶数 0 0偶数偶数 奇数奇数 1 1，2 2，3.3.奇数奇数 奇数或偶数奇数或偶数 1/2 1/2；3/23/2；5/2.5/2.15.二、二、原子核的磁矩原子核的磁矩核的自旋核的自旋核磁矩（核磁子）核磁矩（核磁子）：=P=P 磁旋比磁旋比16.1 I=0 的原子核的原子核 O(16)；C（12）；）；S（22）等等 无自旋，没有磁矩，不无自旋，没有磁矩，不产生共振吸收。生共振吸收。2 I=1 或或 I 的原子核的原子核 I=1 ：2H，14N I=3/2：11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2：17O，127I这类原子核的核原子核的核电荷分布可看作一个荷分布可看作一个椭圆体，体，电荷分布不均匀，共振吸收复荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究，研究应用用较少。少。核的自旋核的自旋17.核的自旋核的自旋31/2的原子核：的原子核：1H，13C，19F，31P 原子核可看作核原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并荷均匀分布的球体，并象陀螺一象陀螺一样自旋，有磁矩自旋，有磁矩产生，是生，是核磁共振核磁共振研究的主要研究的主要对象。象。18.无外磁无外磁无外磁无外磁场时场时核自旋取向核自旋取向核自旋取向核自旋取向 任意任意任意任意有外磁有外磁有外磁有外磁场时场时核自旋取向数核自旋取向数核自旋取向数核自旋取向数I+1I+1磁量子数磁量子数磁量子数磁量子数 m=I,I-1,-Im=I,I-1,-I，对应对应能能能能级级氢核（核（I=1/2），），两种取向（两个能两种取向（两个能级）：）：(1)与外磁与外磁场平行，能量低，磁量子数平行，能量低，磁量子数1/2(2)与外磁与外磁场相反，能量高，磁量子数相反，能量高，磁量子数1/2核磁共振核磁共振 能能级分裂分裂19.原子核在磁原子核在磁原子核在磁原子核在磁场场中的中的中的中的势势能能能能E=-hm E=-hm H H0 0/2/2 1/2E E 1/21/2=-h =-h H H0 0/4/4 -1/2E E-1/2-1/2=h =h H H0 0/4/4 E=h h H H0 0/2/2 核磁共振核磁共振-能能级分裂分裂20.核磁共振核磁共振 能能级分裂分裂21.核磁共振核磁共振 共振条件共振条件电磁磁辐射能射能 h 核磁能核磁能级差差 E=h h H H0 0/2/2 核磁共振条件核磁共振条件 =H H0 0/2/2 22.（1 1）对于同一种核，磁旋比于同一种核，磁旋比 为定定值，H0变，射射频频率率 变。（2 2）不同原子核，磁旋比）不同原子核，磁旋比 不同，不同，产生共振的条生共振的条 件不同，需要的磁件不同，需要的磁场强度度H0和射和射频频率率 不同。不同。（3 3）固定）固定H0,改改变（扫频),),不同原子核在不同不同原子核在不同 频率率处发生共振生共振;也可固定也可固定 ,改改变H H0 0（扫场)。扫场方式方式应用用较多多共振条件共振条件 =H0/2 23.核磁共振核磁共振 共振条件共振条件氢核（核（1H）：）：1.409 T 共振共振频率率 60 MHz 2.305 T 共振共振频率率 100 MHz 磁磁场强度度H0的的单位：位：1高斯（高斯（GS）=10-4 T（特斯拉特斯拉）24.弛豫弛豫过程程 Boltzmann分布分布 根据根据根据根据BoltzmannBoltzmann分布，在磁分布，在磁分布，在磁分布，在磁场场中不同能中不同能中不同能中不同能级级的核数分布：的核数分布：的核数分布：的核数分布：常温下常温下常温下常温下1 1HH核核核核N N+/N/N-=1000000/1000007=1000000/100000725.弛豫弛豫过程程 高能高能高能高能态态原子核通原子核通原子核通原子核通过过非非非非辐辐射形式放出射形式放出射形式放出射形式放出能量而回到低能能量而回到低能能量而回到低能能量而回到低能态态。自旋自旋自旋自旋晶格弛豫或晶格弛豫或晶格弛豫或晶格弛豫或纵纵向弛豫向弛豫向弛豫向弛豫自旋自旋自旋自旋自旋弛豫或横向自旋弛豫或横向自旋弛豫或横向自旋弛豫或横向驰驰豫豫豫豫26.原理原理化学位移化学位移理想化的、裸露的理想化的、裸露的氢核核满足共振条件：足共振条件：0=H0/(2 )产生生单一的吸收峰一的吸收峰 实际上，上，氢核受周核受周围不断运不断运动着的着的电子影响，使子影响，使氢核核实际受到的外磁受到的外磁场作用减小：作用减小：H=（1-）H0 0=/(2 )（1-）H027.在有机化合物中，各种在有机化合物中，各种氢核核 周周围的的电子云密度不子云密度不同（同（结构中不同位置）共构中不同位置）共振振频率有差异，即引起共率有差异，即引起共振吸收峰的位移，振吸收峰的位移，这种种现象称象称为化学位移化学位移。化学位移化学位移28.：屏蔽常数。屏蔽常数。越大，屏蔽效越大，屏蔽效应越大。越大。由于屏蔽作用的存在，由于屏蔽作用的存在，氢核核产生共振需要更大的外磁生共振需要更大的外磁场强度度（相（相对于裸露的于裸露的氢核），来抵核），来抵消屏蔽影响。消屏蔽影响。化学位移化学位移29.1 1位移的位移的标准准没有完全裸露的没有完全裸露的氢核，没有核，没有绝对的的标准。准。相相对标准：四甲基硅准：四甲基硅烷Si(CH3)4 （TMS）（）（内内标）位移常数位移常数 TMS=0化学位移的化学位移的标准准30.2 2为什么用什么用TMSTMS作作为基准基准?(1)12(1)12个个氢处于完全相同的化学于完全相同的化学环境，只境，只产生生 一个尖峰；一个尖峰；（2 2）屏蔽）屏蔽强烈，位移最大；烈，位移最大；（3 3）化学惰性，易溶于有机溶）化学惰性，易溶于有机溶剂，沸点低，易回收。，沸点低，易回收。化学位移的化学位移的标准准31.=（样-TMS)/TMS 106 (ppm)小，屏蔽小，屏蔽强，共振，共振需要的磁需要的磁场强度大，度大，在高在高场出出现，图右右侧 大，屏蔽弱，共振大，屏蔽弱，共振需要的磁需要的磁场强度小，度小，在低在低场出出现，图左左侧化学位移的表示化学位移的表示32.常常见结构构单元化学位移范元化学位移范围33.影响化学位移的因素影响化学位移的因素（1 1 1 1）诱导诱导效效效效应应（2 2 2 2）共）共）共）共轭轭效效效效应应（3 3 3 3）磁各相异性效）磁各相异性效）磁各相异性效）磁各相异性效应应（4 4 4 4）范得）范得）范得）范得华华效效效效应应（5 5 5 5）氢键氢键去屏蔽效去屏蔽效去屏蔽效去屏蔽效应应改改变电子子云密度云密度34.（1 1）诱导效效应分子式分子式分子式分子式CHCH3 3F FCHCH3 3OHOHCHCH3 3ClClCHCH3 3B Br rCHCH3 3I ICHCH4 4TMSTMS取代元素取代元素取代元素取代元素F FOOClClBrBrI IH HSiSi取取取取代代代代元元元元素素素素电负电负性性性性4.04.03.53.53.13.12.82.82.52.52.12.11.81.8质质子子子子化化化化学学学学位移位移位移位移4.264.263.403.403.053.052.682.682.162.160.230.230.00.0吸吸电子作用子作用强，电子云密度降低，屏蔽作用减弱，子云密度降低，屏蔽作用减弱，信号峰在低信号峰在低场出出现。35.CH3，=1.62.0；-CH2I，=3.0 3.5（1 1）诱导效效应36.间间隔隔隔隔键键数增多，数增多，数增多，数增多，诱导诱导效效效效应应减弱减弱减弱减弱CH3Br (2.68 ppm)CH3CH2Br (1.65 ppm)CH3CH2CH2Br (1.04 ppm)（1 1）诱导效效应37.（2 2）共共轭效效应 与与诱导效效应一一样，共，共轭效效应亦亦会使会使电子密度子密度变化。化。38.(3)(3)磁各向异性效磁各向异性效应 （炔炔炔炔氢氢）（烯氢烯氢）实际值：（炔炔炔炔氢氢）=1.8 3.0=1.8 3.0 （烯氢烯氢）=4.5 7.5=4.5 7.5 （炔炔炔炔氢氢）J J邻（顺）偶合常数偶合常数-J56.3.3.远程偶合常数程偶合常数 1)芳香芳香质子偶合常数子偶合常数 J J邻=610Hz,J J间 =13Hz,J J间 =0.21.5Hz;2)烯丙基型偶合丙基型偶合长常数常数(H-C=C-C-H)偶合常数偶合常数为负值，在，在0-3Hz之之间。偶合常数偶合常数-J57.核的化学等价和磁等价性核的化学等价和磁等价性化学等价核：化学等价核：化学位移相同的一化学位移相同的一组核叫化学等价核。核叫化学等价核。磁等价：磁等价：分子中有一分子中有一组化学位移相同的核，他化学位移相同的核，他们对组外任何一个核的偶合相等外任何一个核的偶合相等值表表现出一种耦合常数，出一种耦合常数，则这组核称核称为磁等价的核。磁等价的核。磁等价的核一定磁等价的核一定为化学等价的，化学等价的，但化学等价的核不一定磁等价。但化学等价的核不一定磁等价。58.化学不等价核化学不等价核凡符合下列情况之一的，均凡符合下列情况之一的，均为化学不等价核：化学不等价核：1 1）化学）化学环境不同的核；境不同的核；2 2）固定）固定环上的上的CHCH2 2的两个的两个氢；3)3)与不与不对称碳相称碳相连的的CHCH2 2的两个的两个氢；4 4）单键带有双有双键时，会，会产生磁不等价核；生磁不等价核；5 5）单键不能自由旋不能自由旋转时会会产生化学不等价核。生化学不等价核。59.核磁共振核磁共振氢谱谱图分分分分为一一级谱和高和高级谱。一一级谱的特征：的特征：自旋裂分峰的数目自旋裂分峰的数目为2nI+1,I为核的自旋量子数，核的自旋量子数，n n为相相邻基基团上上发生偶合的磁全同核的数目。生偶合的磁全同核的数目。自旋体系的分自旋体系的分类 对于于氢核核则裂分峰的数目裂分峰的数目为 n+1,称称为n+1规律。律。60.n+1规律律（1）当某基）当某基团上的上的氢有有n个相个相邻氢时，它将裂分，它将裂分为n+1个峰。若个峰。若这些相些相邻氢核核处于不同的化学于不同的化学环境中，如一种境中，如一种环境境为n个，另一种个，另一种为n个，将裂分个，将裂分为（n+1)(n+1)个峰个峰;（2）自旋裂分峰的）自旋裂分峰的强度比基本上度比基本上为二二项式各式各项系数之比系数之比.（3）一）一组多重峰的中心即多重峰的中心即为化学位移，各重峰化学位移，各重峰间的距离的距离即即为偶合常数。偶合常数。61.n+1规律律（4）磁全同核之）磁全同核之间没有自旋裂分没有自旋裂分现象，其吸收峰象，其吸收峰为单一峰，如：一峰，如：CH3-CH3，Cl-CH2-CH2-Cl,CH3-O-等等.峰面峰面积与同与同类质子数成正比，子数成正比，仅能确定各能确定各类质子之子之间的相的相对比例比例62.n+1规律律-活活泼氢 活活泼氢的峰形与活的峰形与活泼氢之之间交交换速度有密切关系。如速度有密切关系。如果交果交换速度快，即活速度快，即活泼氢在在O原子上停留原子上停留时间比比1/1000秒秒短很多，它就不能感短很多，它就不能感觉到到邻近近质子两种自旋子两种自旋态的不同影的不同影响，而是响，而是处于一种平均于一种平均环境之中。境之中。邻近近质子不子不对活活泼氢峰形峰形产生裂分，故生裂分，故显示示单峰。如峰。如羟基、基、亚氨基等。氨基等。邻近近质子也只能子也只能处于活于活泼氢的两自旋的两自旋态平均平均环境之中，境之中，故活故活泼氢也不也不对邻近近质子子产生峰的裂分。生峰的裂分。如：如：63.谱图解析与解析与应用用 核磁共振核磁共振谱图能能够提供的化合物提供的化合物结构信息：构信息：（1 1）峰的数目：）峰的数目：多少种多少种（2 2）峰的）峰的强度度(面面积)：多少个多少个（3 3）峰的位移）峰的位移()：每每类质子所子所处的化学的化学环境境（4 4）峰的裂分数：）峰的裂分数：相相邻碳原子上碳原子上质子数子数（5 5）偶合常数）偶合常数(J J)：确定化合物构型确定化合物构型64.谱图解析的步解析的步骤(1)(1)检查谱图是是否否规则：四四甲甲基基硅硅烷的的信信号号应在在零零点点，基基线平直，平直，积分曲分曲线在没有信号的地方也在没有信号的地方也应平直。平直。(2)(2)从从积分分曲曲线，算算出出各各组信信号号的的相相对面面积，再再参参考考分分子子式式中中氢原原子子数数目目，来来决决定定各各组峰峰代代表表的的质子子数数目目。也也可可用用可可靠靠的的甲甲基基信信号号或或孤孤立立的的次次甲甲基基信信号号为标准准计算各算各组峰代表的峰代表的质子数。子数。65.(3)3)从从各各组峰峰的的化化学学位位移移，偶偶合合常常数数及及峰峰型型，根根据据它它们与与化化学学结构构的的关关系系，推推出出可可能能的的结构构单元元。可可先先解解析析一一些些特特征征的的强峰峰、单峰峰，如如CHCH3 3OO，CHCH3 3NN，CHCH3 3-C=C-C=C等等，识别低低场的的信信号号，醛机机、羧基基、烯醇醇、磺磺酸酸基基质子子均均在在9 91616ppmppm之之间，再再考考虑其其它偶合峰，推它偶合峰，推导集集团的相互关系。的相互关系。(4)4)识别谱图中中的的一一级裂裂分分谱，读出出J J值，验证J J值是是否合理。否合理。谱图解析的步解析的步骤66.(5)5)结合合元元素素分分析析、红外外光光谱、紫紫外外光光谱、质谱、1313C C核核磁磁共共振振谱和和化化学学分分析析的的数数据据推推导化化合合物物的的结构。构。(6)6)仔仔细核核对个个组信号的化学位移和偶合常数与信号的化学位移和偶合常数与推定的推定的结构是否相符，必要构是否相符，必要时，找出，找出类似化似化合物的共振合物的共振谱进行比行比较，进而确定化合物的而确定化合物的结构式构式 。谱图解析的步解析的步骤67.68.例例1某某化化合合物物分分子子式式为C6H10O3，其其核核磁磁共共振振谱图如下，如下，试确定确定该化合物的化合物的结构。构。示例示例-1 169.解解：从从化化合合物物分分子子式式C6H10O3求求得得未未知知物物的的不不饱和和度度为2，说明明分分子子中中含含有有C=O或或C=C。但但核核磁磁共共振振谱中中化化学学位位移移5以以上上没没有有吸吸收收峰峰，表表明明不不存存在在烯氢。谱图中中有有4组峰峰，化化学学位位移移及及峰峰的的裂裂分分数数目目为4.1ppm（四四重重峰峰），3.5ppm（单峰峰）,2.2ppm（单峰峰），1.2ppm（三三重重峰峰），各各组峰峰的的积分分高高度度比比为2：2：3：3，这也也是是各各组峰峰代代表表的的质子子数数。从从化化学学位位移移和和峰峰的的裂裂分分数数可可见4.1ppm和和1.2ppm是是互互相相偶偶合合,与与强拉拉电子子基基团相相连，表表明明分分子子中中存存在在乙乙酯基基（COOCH2CH3),3.50ppm为CH2，2.2ppm为CH3，均均不不与与其其它它质子子偶偶合合，根根据据化化学学位位移移2.2ppm应于于拉拉电子的子的羰基相基相连，即，即CH3-C=O。示例示例-1 170.示例示例-2 271.示例示例-2 2 解解：从从 化化 合合 物物 分分 子子 式式C6H8O3求求得得未未知知物物的的不不饱和和度度为3，说明明分分子子中中没没有有苯苯环。根根据据红外外信信息息，可可能能为酸酸酐。NMR谱图中中有有2组峰峰，各各组峰峰的的积分分高高度度比比为1：3，这也也是是各各组峰峰代表的代表的质子数。子数。72.示例示例-3 3例例3某某化化合合物物分分子子式式为C9H12，其其核核磁磁共共振振谱图如如下，下，试确定确定该化合物的化合物的结构。构。73.解解：从从化化合合物物分分子子式式C C9 9H H1212求求得得未未知知物物的的不不饱和和度度为5 5，说明明分分子子中中含含有有苯苯环。NMRNMR谱图中中有有4 4组峰峰，各各组峰峰的的积分分高高度度比比为5 5：2 2：2 2：3 3，这也也是是各各组峰峰代代表表的的质子数子数。示例示例-3 374.示例示例-4 475.解解：从从化化合合物物分分子子式式C C9 9H H1010OO求求得得未未知知物物的的不不饱和和度度为5 5，说明明分分子子中中含含有有苯苯环。根根据据红外外信信息息，可可知知结构构中中含含有有羟基基、苯苯环和和C=CC=C双双键。NMRNMR谱图中中有有4 4组峰峰，各各组峰峰的的积分分高高度度比比为5 5：2 2：2 2：1 1，这也也是是各各组峰代表的峰代表的质子数子数。示例示例-4 476.核磁共振波核磁共振波谱仪1 1永久磁永久磁铁：2 2 射射频振振荡器器：3 3 射射频信号接受器信号接受器（检测器）器）4 4样品管品管：77.1 1永久磁永久磁铁：提供外磁提供外磁场，要求，要求稳定性好，均定性好，均匀，不均匀性小于六千万分之一。匀，不均匀性小于六千万分之一。2 2 射射频振振荡器：器：线圈垂直于外磁圈垂直于外磁场，发射一定射一定频率的率的电磁磁辐射信号。射信号。200MHz200MHz或或400MHz400MHz。3 3 射射频信号接受器（信号接受器（检测器）：器）：当当质子的子的进动频率与率与辐射射频率相匹配率相匹配时，发生能生能级跃迁，吸收能量，迁，吸收能量，在感在感应线圈中圈中产生毫伏生毫伏级信号。信号。4 4样品管：品管：外径外径5 5mmmm的玻璃管的玻璃管,测量量过程中旋程中旋转,磁磁场作用均匀。作用均匀。核磁共振波核磁共振波谱仪78.200200200200兆超兆超兆超兆超导导核磁共振核磁共振核磁共振核磁共振仪仪,美国美国美国美国 Varian Varian Varian Varian 公司公司公司公司核磁共振波核磁共振波谱仪79.200200200200兆超兆超兆超兆超导导核磁共振核磁共振核磁共振核磁共振仪仪,美国美国美国美国 Varian Varian Varian Varian 公司公司公司公司核磁共振波核磁共振波谱仪80.