f875f9 bb1c35716b08473c98191e3de498a58fmv2

Erstens die Entwicklung einer kurzen Geschichte. Die erste Stufe: 1945 bis 1951, die Erfindung der Kernspinresonanz und die theoretische und experimentelle Grundlage der Periode: Bloch (Stanford University, beobachtet im Wasserprotonensignal) und Purcell (Harvard University, beobachtet im Paraffin-Protonensignal) erhielt Nobelbonus. Die zweite Stufe: 1951 bis 1960 für die Entwicklungsperiode, deren Rolle von Chemikern und Biologen anerkannt wurde, um viele wichtige Probleme zu lösen. 1953 erschien im ersten 30-MHz-Kernspinresonanzspektrometer; 1958 und früh in der Entstehung von 60MHz, 100MHz Instrument. Mitte der 1950er Jahre wurden 1H-NMR, 19F-NMR und 31P-NMR entwickelt. Die dritte Stufe: 60 bis 70 Jahre, Sprungperiode der NMR-Technologie. Die Puls-Fourier-Transformationstechnologie zur Verbesserung der Empfindlichkeit und Auflösung kann routinemäßig bei 13 ° C nuklear gemessen werden. Zweifrequenz- und Mehrfrequenzresonanztechnologie; Die vierte Stufe: Die Theorie und Technologieentwicklung der späten 1970er Jahre reifen 1.200, 300, 500 MHz und 600 MHz supraleitende NMR-Spektrometer; 2, die Anwendung einer Vielzahl von Impulsreihen, in der Anwendung machte wichtig Entwicklung; 3, 2D-NMR erschienen; 4, Multi-Core-Forschung, kann auf alle Magnetkerne angewendet werden; 5, es gab "Kernspinresonanz-Bildgebungstechnologie" und andere neue Zweigdisziplinen. Zweitens der Hauptzweck: 1. Bestimmung und Bestätigung der Struktur, und manchmal kann die Konfiguration, Konformation2 bestimmen. Prüfung der Reinheit der Verbindung, Empfindlichkeit des Verdünners, Papierchromatographie hoch3. Eine Gemischanalyse, wie das Hauptsignal, überlappt sich nicht, ohne Trennung kann der Anteil des Gemisches bestimmt werden.4. Protonenaustausch, Rotation einer Einfachbindung, Umwandlung des Rings und andere chemische Änderungen der Geschwindigkeit der Vermutung1. Der Spin des Kerns Von den Isotopen aller Elemente hat etwa die Hälfte der Kerne eine Spinbewegung. Diese Spin-Kerne sind Gegenstand der Kernspinresonanz. Spinquantum: Die Anzahl der Quantenzahlen, die die Spinbewegung des Kerns beschreiben, die eine ganze Zahl, eine halbe ganze Zahl oder eine Null sein kann. In den Elementen der Zusammensetzung der organischen Verbindung ist C, H, O, N das wichtigste Element. In seinen Isotopen sind 12C, 16O nicht magnetisch und unterliegen daher keiner Kernspinresonanz. 1H natürliche Häufigkeit von großen, starken Magneten, leicht zu bestimmen, daher war die NMR-Studie hauptsächlich für das Proton. Die 13C-Häufigkeit ist gering, nur 12C 1.1%, und die Signalempfindlichkeit ist nur ein Proton, um 1/64 zu erhalten. Daher ist die Gesamtempfindlichkeit von nur 1/6000 von 1H schwieriger zu bestimmen. In den letzten 30 Jahren wurde das Kernspinresonanzinstrument jedoch erheblich verbessert, kann in einem kurzen 13C-Spektrum gemessen werden und liefert mehr Informationen. Es ist zum Hauptmittel der NMR geworden. 1H, 19F, 31P natürliche Häufigkeit einer großen, stark magnetischen und nuklearen Ladungsverteilung von sphärischen, am einfachsten zu bestimmenden.2. Kernspinresonanzphänomene ① Präzession: Spin mit einem bestimmten magnetischen Moment Unter Einwirkung des externen Magnetfelds H0 bildet dieser Kern einen Winkel für die kinematische Bewegung: ist die kinematische Präzessionsgeschwindigkeit, die proportional zu H0 (externe Magnetfeldstärke) ist Spin Kern in der externen Magnetfeldorientierung: kein externes Magnetfeld, die Spinmagnetorientierung ist chaotisch. Der Magnetkern befindet sich im externen Magnetfeld H0 mit (2I + 1) -Orientierung. Der Spin des Magnetkerns im externen Magnetfeld kann analog zur Präzession (Pronation, Swing) des Gyroskops im Gravitationsfeld sein. ③ Bedingungen der KernspinresonanzDas Magnetresonanzmagnetfeld muss die Magnetkerne haben, das externe Magnetfeld und das HF-Magnetfeld. Die Frequenz des HF-Magnetfelds ist gleich der Präzessionsfrequenz des Spin-Kerns, und die Resonanz tritt vom Zustand niedriger Energie in den Zustand hoher Energie auf. ④ Phänomen der Kernspinresonanz: In vertikaler Richtung des externen Magnetfelds H0, Ein rotierendes Magnetfeld H1 wird an den Präzessionskern angelegt. Wenn die Rotationsfrequenz von H1 gleich der Rotationspräzessionsfrequenz des Kerns ist, kann der Präzessionskern Energie von H1 absorbieren und vom Zustand niedriger Energie in den Zustand hoher Energie übergehen. Kernspinresonanz.3. Sättigung und Entspannung Niedrigenergiekern ist nur 0,001% höher als Hochenergiekern. Daher ist der Niedrigenergiezustandskern immer mehr als der Hochenergiekern, da ein so geringer Überschuss die Absorption elektromagnetischer Wellen beobachten kann. Wenn die nukleare kontinuierliche Absorption elektromagnetischer Wellen, der ursprüngliche Niedrigenergiezustand allmählich verringert wird, wird die Intensität des Absorptionssignals geschwächt und verschwindet schließlich vollständig. Dieses Phänomen wird als Sättigung bezeichnet. Wenn eine Sättigung auftritt, ist die Anzahl der Kerne in den beiden Spinzuständen genau gleich. Im externen Magnetfeld sind die niederenergetischen Kerne im Allgemeinen nuklearer als der hochenergetische Zustand, absorbieren die Energie der elektromagnetischen Welle und wandern in den hochenergetischen Zustand des Kerns, der durch eine Vielzahl von Energiemechanismen freigesetzt wird Rückkehr zum ursprünglichen Niedrigenergiezustand, dieser Prozess wird als Relaxation bezeichnet.4. Schildeffekt - chemische Verschiebung - idealer ResonanzzustandFür isolierte, bloße Kerne ist ΔE = (h / 2π) γ · H; unter bestimmten H0 hat ein Kern nur eine ΔEΔE = E außerhalb = hνNur die einzige Absorptionsfrequenz ν wie H0 = 2.3500 T, 1H-Absorptionsfrequenz von 100 MHz, 13C-Absorptionsfrequenz von 25,2 MHz② realer Kern: AbschirmungsphänomenKern außerhalb des Elektrons (nicht isoliert, nicht exponiert) In den Verbindungen: Die interatomare Bindung (Rolle) ist unterschiedlich, wie chemische Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen , elektrostatische Wechselwirkungen, intermolekulare Kräfte Stellen Sie sich vor: In H0 = 2.3500 T ist das reale Magnetfeld aufgrund der äußeren Elektronen der Abschirmung in der Kernposition etwas kleiner als 2.3500 TResonanzfrequenz etwas höher als 100 MHzWie viel ist es? 1H ist 0 bis 10 und 13C ist 0 bis 250. Die Wasserstoffkerne haben Elektronen außerhalb und sie stoßen die Magnetfeldlinien des Magnetfelds ab. Für den Kern sind die umgebenden Elektronen abgeschirmt (Abschirmeffekt). Je größer die Dichte der Elektronenwolke um den Kern ist, desto größer ist der Abschirmeffekt, desto größer ist die entsprechende Erhöhung der Magnetfeldstärke, um sie resonant zu machen. Die Elektronenwolkendichte um den Kern wird durch die verbundenen Gruppen beeinflusst, so dass die Kerne verschiedener chemischer Umgebungen unter unterschiedlichen Abschirmeffekten leiden und ihre Kernspinresonanzsignale auch an verschiedenen Stellen auftreten. ③ Wenn das Instrument mit 60 MHz oder 60 MHz gemessen wird Bei einem 100-MHz-Instrument beträgt die elektromagnetische Wellenfrequenz des Protons der organischen Verbindung etwa 1000 Hz oder 1700 Hz. Bei der Bestimmung der Struktur erfordert die Notwendigkeit, die richtige Resonanzfrequenz zu bestimmen, häufig eine Genauigkeit von mehreren Hz, im Allgemeinen mit der geeigneten Verbindung als Standard zur Bestimmung der relativen Frequenz. Die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz der Standardverbindung und der Resonanzfrequenz eines Protons wird als chemische Verschiebung bezeichnet.5. H Informationen zur NMR-SpektroskopieDie Anzahl der Signale: Wie viele verschiedene Arten von Protonen sind im Molekül vorhanden? Die Position des Signals: Die elektronische Umgebung jedes Protons, die chemische Verschiebung. Die Intensität des Signals: Die Anzahl oder Anzahl der einzelnen Protonen. Split-Situation: Wie viele Es sind verschiedene Protonen vorhanden. Die chemische Verschiebung üblicher Arten organischer Verbindungen - induzierter Effekt - konjugierter Effekt. Der Konjugationseffekt ist schwach oder wird durch Protonenabschirmung aufgrund der Verschiebung der anisotropen π-Elektronen verstärkt. Es ist schwierig, die chemische Verschiebung von H in Bezug auf pi-Elektronen zu erklären und es ist schwierig, den Elektronegativitäts-H-Schlüsseleffekt ROH, RNH2 in 0,5-5, ArOH in 4-7, den Änderungsbereich und den Einfluss vieler Faktoren zu erklären; Wasserstoffbrückenbindung mit Temperatur, Lösungsmittel, Konzentration ändert sich erheblich, Sie können die Struktur und die Veränderungen im Zusammenhang mit Wasserstoffbrückenbindungen verstehen. ⑤ LösungsmitteleffektBenzol bildet mit DMF einen Komplex. Die Elektronenwolke des Benzolrings zieht die positive Seite des DMF an und weist die negative Seite zurück. α-Methyl befindet sich im Abschirmbereich, die Resonanz bewegt sich zum Hochfeld; und β-Methyl befindet sich im Maskierungsbereich, die Resonanzabsorption bewegt sich in das niedrige Feld und das Ergebnis ist, dass die beiden Absorptionspeakpositionen vertauscht sind.
Quelle: Meeyou Carbide

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

de_DEDeutsch
en_USEnglish zh_CN简体中文 es_ESEspañol hi_INहिन्दी arالعربية pt_BRPortuguês do Brasil ru_RUРусский ja日本語 jv_IDBasa Jawa ko_KR한국어 fr_FRFrançais tr_TRTürkçe pl_PLPolski viTiếng Việt de_DEDeutsch