核磁共振波谱法（一）
发布时间：2017-09-01
一、引言
核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)波谱法开始于1938年Rabi创造的分子束核磁共振法，尔后Purcell和Bloch各自独立地创立了设备简单而又非常实用的方法，近年来，Ernst发展了多维核磁共振理论与技术，wnthrich发展了生物大分子三维结构分析法，Lauterbur和Mansfild建立起核磁成像法。他们因而分别荣获1944年度、1952年度、1991年度、2002年度、2 003年度诺贝尔奖。化合物中某种原子核在静磁场的作用下其自旋状态分裂，当另外施加能量恰好等于这个分裂能的电磁波时即发生核磁共振。通常可获得频谱图。NMR波谱法用图谱中谱峰的位置(化学位移)来表征分子中的官能团；用峰形、峰间距(耦合常数)可表征基团间相互的连接关系、立体构型与空间分布等静态构造；从峰面积或峰强度来获取核的相对数量以及用峰宽(弛豫)信息可表征基团在分子中的运动情况等，从而获取化合物分子比较完整的大量结构的信息。它也用于跟踪化学反应、化学交换、分子内部运动等动态过程，进而了解化学键、热力学参数和反应动力学机理方面的信息。它是一种无需破坏试样的分析方法。现代NMR谱仪不仅采用较高磁场强度，而且发展了多维、多量子跃迁技术，已广泛地应用于有机物的结构鉴定，也可用于产品质量的科学判定，更重要的是它已成为探索研究十分复杂生物大分子的结构、构象及生理行为的最得力的手段。
二、方法原理
1、核自旋磁能级
原子核带正电荷，有一定质量，还具有自旋现象，因此具有磁矩。描述核自旋运动固有特性的是核的自旋量子数I，不同核素具有不同的I值。凡I≠O的核，在外加静磁场B0中，核磁矩受到力矩作用，像陀螺似的绕B0作旋进运动(拉莫进动)，原来简并的核自旋能级便分裂成(2I+1)个分立的能级，能级的高低由核自旋磁量子数
