核磁共振譜怎么分析
之間的能量差為△E。一個核要從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，必須吸收△E的能量。讓處于外磁場中的自旋核接受一定頻率的電磁波輻射，當(dāng)輻射的能量恰好等于自旋核兩種不同取向的能量差時，處于低能態(tài)的自旋核吸收電磁輻射能躍遷到高能態(tài)。這種現(xiàn)象稱為核磁共振，簡稱NMR。
目前研究得最多的是1H的核磁共振，13C的核磁共振近年也有較大的發(fā)展。1H的核磁共振稱為質(zhì)磁共振（Proton Magnetic Resonance），簡稱PMR，也表示為1H-NMR。13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）簡稱CMR，也表示為13C-NMR。
3.1H的核磁共振 飽和與弛豫
1H的自旋量子數(shù)是I=1/2，所以自旋磁量子數(shù)m=±1/2，即氫原子核在外磁場中應(yīng)有兩種取向。見圖8-2。1H的兩種取向代表了兩種不同的能級，
因此1H發(fā)生核磁共振的條件是必須使電磁波的輻射頻率等于1H的進(jìn)動頻率，即符合下式。
核吸收的輻射能大？
式（8-6）說明，要使v射=v0，可以采用兩種方法。一種是固定磁場強(qiáng)度H0，逐漸改變電磁波的輻射頻率v射，進(jìn)行掃描，當(dāng)v射與H0匹配時，發(fā)生核磁共振。另一種方法是固定輻射波的輻射頻率v射，然后從低場到高場，逐漸改變磁場強(qiáng)度H0，當(dāng)H0與v射匹配時，也會發(fā)生核磁共振。這種方法稱為掃場。一般儀器都采用掃場的方法。
在外磁場的作用下，1H傾向于與外磁場取順向的排列，所以處于低能態(tài)的核數(shù)目比處于高能態(tài)的核數(shù)目多，但由于兩個能級之間能差很小，前者比后者只占微弱的優(yōu)勢。1H-NMR的訊號正是依靠這些微弱過剩的低能態(tài)核吸收射頻電磁波的輻射能躍遷到高能級而產(chǎn)生的。如高能態(tài)核無法返回到低能態(tài)，那末隨著躍遷的不斷進(jìn)行，這種微弱的優(yōu)勢將進(jìn)一步減弱直至消失，此時處于低能態(tài)的1H核數(shù)目與處于高能態(tài)1H核數(shù)目相等，與此同步，PMR的訊號也會逐漸減弱直至最后消失。上述這種現(xiàn)象稱為飽和。
1H核可以通過非輻射的方式從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài)，這種過程稱為弛豫，因此，在正常測試情況下不會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。弛豫的方式有兩種，處于高能態(tài)的核通過交替磁場將能量轉(zhuǎn)移給周圍的分子，即體系往環(huán)境釋放能量，本身返回低能態(tài)，這個過程稱為自旋晶格弛豫。其速率用1/T2表示，T2稱為自旋晶格弛豫時間。自旋晶格弛豫降低了磁性核的總體能量，又稱為縱向弛豫。兩個處在一定距離內(nèi)，進(jìn)動頻率相同、進(jìn)動取向不同的核互相作用，交換能量，改變進(jìn)動方向的過程稱為自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2稱為自旋-自旋弛豫時間。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的總體能量，又稱為橫向弛豫。
4.13C的核磁共振 豐度和靈敏度
天然豐富的12C的I為零，沒有核磁共振信號。13C的I為1/2，有核磁共振信號。通常說的碳譜就是13C核磁共振譜。由于13C與1H的自旋量子數(shù)相同，所以13C的核磁共振原理與1H相同。
將數(shù)目相等的碳原子和氫原子放在外磁場強(qiáng)度、溫度都相同的同一核磁共振儀中測定，碳的核磁共振信號只有氫的1/6000，這說明不同原子核在同一磁場中被檢出的靈敏度差別很大。13C的天然豐度只有12C的1.108％。由于被檢靈敏度小，豐度又低，因此檢測13C比檢測1H在技術(shù)上有更多的困難。表8-2是幾個自旋量子數(shù)為1/2的原子核的天然豐度。
5.核磁共振儀
目前使用的核磁共振儀有連續(xù)波（CN）及脈沖傅里葉（PFT）變換兩種形式。連續(xù)波核磁共振儀主要由磁鐵、射頻發(fā)射器、檢測器和放大器、記錄儀等組成（見圖8-5）。磁鐵用來產(chǎn)生磁場，主要有三種：永久磁鐵，磁場強(qiáng)度14000G，頻率60MHz；電磁鐵，磁場強(qiáng)度23500G，頻率100MHz；超導(dǎo)磁鐵，頻率可達(dá)200MHz以上，最高可達(dá)500～600MHz。頻率大的儀器，分辨率好、靈敏度高、圖譜簡單易于分析。磁鐵上備有掃描線圈，用它來保證磁鐵產(chǎn)生的磁場均勻，并能在一個較窄的范圍內(nèi)連續(xù)精確變化。射頻發(fā)射器用來產(chǎn)生固定頻率的電磁輻射波。檢測器和放大器用來檢測和放大共振信號。記錄儀將共振信號繪制成共振圖譜。
70年代中期出現(xiàn)了脈沖傅里葉核磁共振儀，它的出現(xiàn)使13C核磁共振的研究得以迅速開展。
氫 譜
氫的核磁共振譜提供了三類極其有用的信息：化學(xué)位移、偶合常數(shù)、積分曲線。應(yīng)用這些信息，可以推測質(zhì)子在碳胳上的位置。
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焦點(diǎn)事件
