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NMR(核磁共振)分析说课材料

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第五章 核磁共振波谱法 (NMR)2 PPT课件

第五章 核磁共振波谱法 (NMR)2 PPT课件
称为该质子的化学位移，用 (ppm)表示。
有机化学中多用表示。=10- sp st 106 ( ppm) st
乙醇的氢谱a
3
5.3.1 化学位移
乙醇的氢谱b
4
5.3.1 化学位移
NMR的横坐标-化学位移表示
样 标 106 ( ppm )

采用外加标准物质作基准，化学位移表示为：
标
芳烃
烯烃
烷烃
羰基
烯烃
炔烃
烷烃
杂环芳烃
酰胺 胺
无机氧
化学位移的大致分类 5
NMR谱图
5.3.1 化学位移
横轴-化学位移 信号强度与等化学环境的核的数目成比例
纵轴-信号强度
6
5.3.1 化学位移
NMR标准物质的选择标准
秃核(无屏蔽作用) 或电子云密度非常大的核(屏蔽作用非常大， = 0)
CH3
CH3
27
第五章 核磁共振波谱法 (NMR)
5.4 核磁共振波谱仪
5.4.1 NMR仪器的基本构成 5.4.2 NMR用磁铁与测定灵敏度 5.4.3 连续波NMR仪器(CW-NMR)简介 5.4.4 傅立叶变换NMR仪器 5.4.5 样品处理技术
28
5.4 核磁共振波谱仪
5.4.1 NMR仪器的基本构成
5. 裂分谱线的相对强度(面积)以一组峰的中心点 呈左右对称，强度比为二项式(a+b)n展开式的 各项系数。
21
5.3.3 一级谱与二级谱
(a+b)n展开式的各项系数
singlet doublet triplet quartet quintet sextet septet
22
简单一级谱解析举例

核磁共振材料实验报告

核磁共振材料实验报告

一、实验目的1. 了解核磁共振（NMR）的基本原理和应用领域；2. 掌握NMR实验仪器的操作方法；3. 通过NMR实验，研究材料的性质和结构；4. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理核磁共振是利用原子核在外加磁场中的磁矩与射频电磁波相互作用而产生共振现象的一种物理方法。

当原子核置于外加磁场中时，其磁矩会绕磁场方向进动，进动频率与外加磁场强度和原子核的性质有关。

当射频电磁波的频率与原子核进动频率相匹配时，原子核会吸收射频能量，产生共振现象。

三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：NMR实验仪、示波器、射频发生器、探头、样品管、恒温装置等；2. 试剂：待测样品、溶剂等。

四、实验步骤1. 样品制备：将待测样品溶解于溶剂中，制备成一定浓度的溶液；2. 样品放置：将制备好的样品放入样品管中，放入NMR实验仪的探头中；3. 恒温：将样品管放入恒温装置中，调节温度至实验所需温度；4. 调谐：调整射频发生器，使射频频率与待测样品的共振频率相匹配；5. 测量：开启NMR实验仪，记录示波器上的信号，分析数据。

五、实验数据与分析1. 样品名称：苯甲酸乙酯；2. 样品浓度：0.1 mol/L；3. 溶剂：氯仿；4. 温度：298 K；5. 外加磁场强度：9.4 T；6. 射频频率：100 MHz。

实验结果如下：1. 样品的共振信号强度随浓度的增加而增强；2. 样品的化学位移随溶剂的种类和浓度发生变化；3. 样品的自旋量子数与外加磁场强度有关。

根据实验结果，可以分析出以下结论：1. 样品的共振信号强度与浓度呈线性关系，说明NMR实验可以用于研究溶液中物质的浓度；2. 样品的化学位移受溶剂种类和浓度的影响，可以用于研究物质的分子结构和环境；3. 样品的自旋量子数与外加磁场强度有关，可以用于研究物质的核磁共振性质。

六、实验讨论1. NMR实验在材料科学研究中的应用非常广泛，可以用于研究材料的结构、性质和动态过程；2. NMR实验具有较高的灵敏度和分辨率，可以用于研究低浓度样品；3. NMR实验需要精确的磁场强度和射频频率控制，对实验条件要求较高。

核磁共振(nmr)ppt课件

核磁共振(nmr)ppt课件

影响化学位移的因素很多，主要有： a.诱导效应 化学位移是由核外电子屏蔽作用引起的， 因此任何影响核外电子密度的因素均会影响 化学位移． 电负性大的取代基（如卤素，硝基，氨基， 羰基，羧基等）的诱导效应均会降低核外电子 的密度从而起了去屏蔽作用，产生的与外磁场 方向相反的诱导磁场强度（B诱）减小.根据B扫 =B0+B诱可知共振所需磁场强度相应降低，即 共振在较低磁场发生，则δ增大
当有不同化学位移的近邻时（一种n个氢， 另一种n’个氢, …),则显示(n+1)(n’+1)…个峰. 如果这些不同化学位移的近邻氢与某氢 核的偶合常数相同，则可把这些氢的总数令 其为n，仍按n+1规律计算分裂的峰数. 由n+1规律所得的复峰，其强度比是双峰 １：１，三重峰１：２：１，即其强度比为 (a+b)n展开式的系数比
b. 反磁各向异性效应
芳环和醛基中氢核的δ 较大，三键的氢核δ 较小，其差别不能单由诱导效应来解释．这里 起主要作用的是反磁各向异性效应,下面我们 以苯分子为例加以说明 在外磁场的影响下,苯环的π 电子产生一个 环电流,同时生成一个感应磁场,该磁场方向与 外加磁场方向在环内相反,在环外相同.从图C 可以看到这个感应磁场的方向.苯环上的质子 在环外,因此除受到外加磁场影响外,还受到这 个感应磁场的去屏蔽作用.所以,苯环上的质子 共振应出现在低场,δ 值较大.可以想象若环内
核磁共振(nmr) 教学
（２）核磁共振的基本原理
原子核由质子和中子组成．质子、中子与 电子一样具有自旋运动，因而核也产生磁矩． 并非所有原子核自旋都具有磁矩，实验证明 只有那些原子序数或质量数为奇数的原子自旋 才具有磁矩．例如：１H，１３C，１５N，１７O等. 其大小µ为：
M ( 1 ) N N II

n第十讲--核磁共振(NMR)讲课稿

n第十讲--核磁共振(NMR)讲课稿
I=5/2: 17O,127I
I=3/2: 11B,35Cl,79Br,81Br
核电荷分布可看作一个椭球体，电荷分布不均匀， 共振吸收复杂，研究应用较少；
无外磁场
热平衡状态下 物质中核磁矩空间分布
外加稳恒磁场(H0)B0后
z轴 投影
塞曼效应 Zeeman splitting
Pz=mz(h/2π)
I＝1/2, mz= -1/2, +1/2 能级简并 mz= -1/2, +1/2 能级解除简并
n第十讲--核磁共振(NMR)
第九讲 p20
mI : 2I+1 ΔmI= 0, ±1
(1) I = 0: 无自旋，无磁矩，无NMR共振吸收 16O、12C、22S等
(2) I＝1/2的原子核 1H，13C，19F，31P 核电荷均匀分布的球体，有磁矩，是NMR研究的主要对象
(3)I=1或I>0 I=1: 2H,14N
能级量子化 ΔE
ห้องสมุดไป่ตู้
角动量Pz=mz(h/2π)
磁矩：μz=γPz
与外磁场相互作用能 E= -μzB0=mzγ(h/2π）
I=1/2, mz= -1/2,1/2 ΔE=(hγ/2π) B0
用一个能量恰好等于ΔE的电磁波照射，该核就能吸收 此频率的电磁波，发生能级跃迁，产生共振吸收。
同位素 I
1H
1/2
300 46.05 75.43 21.67 30.40 282.23 121.40
ΔE
ΔE=(hγ/2π) B0
NMR谱仪构造简图
被测样品混合一定浓度四甲 基 硅 烷 (TMS ， 结 构 对 称 ，
为 单峰，化学惰性，沸点27℃ 易回收)溶于一定溶剂 外径5mm玻璃管 旋转

【2024版】有机化合物波谱解析第三章--核磁共振(NMR)

【2024版】有机化合物波谱解析第三章--核磁共振(NMR)

△E=2μB0表明:
• 磁性原子核在外磁场中的能量与外磁 场强度（B0）及核磁矩（μ）成正比。
• B0增大,跃迁所需能量增大。
在外加磁场中，质子的两种自旋取向 能级分别为：
•
•
（m=-1/2） β自旋态
• E 零磁场 •
△E=2μH0
•
（m=+1/2）α自旋态
•
• 外加磁场增加
上图说明： 在外加增场强度为0时，质子的二
然而，要给出尖锐的NMR峰，以提高分 辨率，需要驰豫时间长，互相矛盾，最佳 半衰期范围在0.1-1秒，相应的谱线宽度为 1cps。
4）核的进动与核的共振
质子在外加磁场作用下，产生怎样的动力方式呢？ E=μHB0
ΔE0
E=-μHB0 HB00 陀螺在与重力作用方向吸偏差时，就产生摇头动力， 称为进动。核磁矩在静磁场环境中围绕B0以ω角频 率进动，称之为拉摩尔（Larmor）进动.
质子从低能态（α自旋态）迁到高能态 （β自旋态）时吸收的能量
• △E=2 μB0， △E=hν • 得： • 1、ν=(2μ/h)×B0 • 2、 B0 =hν/2μ
hν= 2 μB0
1、因为h、μ为常数，故实现NMR有
两种方法： a:固定磁场强度B0，改变电磁辐射频率 （ν）获得共振信号，叫扫频。 b:固定电磁辐射频率ν，改变磁场强度 （H0）获得共振信号，叫扫场。
一百万个质子中，α自旋态只比β自旋态多只有 10个左右。由Boltzman分布可得出两个结论：
• 1、低能自旋态核数目略高出高能自旋态， 说明磁核由低能态向高能态跃迁是可能 的。
• 2、因为两种自旋态核数目相差很小，故 由低能态向高能态跃迁的几率很小，说 明产生NMR灵敏度很低。

核磁NMR分析方法(研究生课件)

核磁NMR分析方法(研究生课件)
•有高度的化学惰性，不与样品发生化学 反应或产生缔合； •信号峰为单峰，与样品峰不发生重叠； •易溶于有机溶剂； •易挥发，使样品可以回收。
内标物是直接加到待测样品中，而外标物是先将内标物封 装在毛细管内，再加到待测样品中。
常用内标物
氢谱：非水溶液样品用四甲基硅烷（TMS） 水溶液样品用三甲基硅丙基磺酸钠（DSS） 碳谱：四甲基硅烷（ TMS ）或者氘代试剂中的碳峰 硼谱：乙醚三氟化硼或者三甲氧基硼 磷谱：８５％磷酸（但只能作为外标） 硅谱：四甲基硅烷（TMS）
1 13
CH3 H 3C Si CH3 CH3
四甲基硅烷(TMS)
D2O溶液中常用DSS作为内标物
NaSO3－CH2－CH2－CH2－Si（CH3）3
δC≠0 δH≠0 有干扰 δC＝0 δH＝0
2.3 自旋偶合与自旋裂分
N
S S S N S S S N N S
N
N
S S N
射频波ν
ΔE＝hν=ћ γ B0
N N
N
N
N
S N N
N
S
N N N
S
S
S
S
S
S
S
在外加磁场中，具有偶极磁矩的原子核吸收射频波的能 量，从低能级跃迁到高能级的现象，就叫做核磁共振。
E
m=-1/2
DE= gћB0 No magnetic field
共振频率b 100 25.144 94.08 94.08 19.865 40.481
检测灵敏度c 1 1.76x10-4 0.83 0.83 3.69x10-4 0.0663
a
磁旋比的单位是107弧度/特斯拉/秒； b 共振频率以1H频率为100MHz作参考； c 检测灵敏度以1H为1作为参考，并考虑了同位素的天然丰度。

核磁共振(NMR)实验报告pdf

核磁共振（NMR）实验报告引言核磁共振（NMR）是一种重要的分析技术，可以用于确定物质的结构以及研究化学反应。

本文旨在详细介绍核磁共振实验的原理、仪器的构成和操作、样品制备方法以及数据处理。

概述核磁共振（NMR）是一种基于物质中核自旋的性质进行分析的技术。

在NMR实验中，样品放置在一个强磁场中，通过施加不同的射频脉冲和探测相应的核磁共振信号来获取相关的化学信息。

正文内容1.核磁共振原理1.1自旋1.2基本的核磁共振原理1.3化学位移和耦合常数1.4磁共振信号的产生和检测2.核磁共振仪器的构成和操作2.1磁体2.2射频系统2.3梯度线圈系统2.4样品探头2.5数据采集系统3.样品制备方法3.1溶液样品的制备3.2固态样品的制备3.3英文4.数据处理方法4.1常见的NMR谱图解析方法4.2化学位移与官能团的关系4.3耦合常数与官能团的关系4.4数据处理软件的应用5.实验注意事项5.1仪器操作前的准备工作5.2样品的选取和制意事项5.3数据采集和处理中的常见问题及解决方法5.4实验安全和环保注意事项总结核磁共振技术作为一种非常重要的分析方法，在化学、生物化学、材料科学等领域得到了广泛的应用。

本文通过详细介绍核磁共振实验的原理、仪器的构成和操作、样品制备方法以及数据处理，希望能够让读者对核磁共振技术有一个系统和全面的了解，也能够在实验中正确操作和处理核磁共振数据。

核磁共振技术的不断发展，为科学研究和行业应用提供了强有力的支持。

引言概述：核磁共振(NMR)是一种重要的科学技术，它在化学、物理、医学等领域有广泛的应用。

通过核磁共振实验，可以揭示物质的结构和性质，并且为研究分子与分子间相互作用提供了有效方法。

本报告将详细介绍核磁共振实验的原理、仪器设备、实验步骤、数据处理方法等，希望能对核磁共振实验有更深入的了解。

正文内容：1.核磁共振原理1.1单核磁共振原理1.2多核磁共振原理1.3核磁共振谱图解析方法2.核磁共振仪器设备2.1磁体系统2.2射频系统2.3梯度系统2.4控制系统3.核磁共振实验步骤3.1样品制备3.2样品装填3.3实验条件设置3.4扫描参数选择3.5数据采集4.核磁共振数据处理方法4.1直接频域法4.2快速傅里叶变换4.3峰识别与峰积分4.4化学位移计算4.5数据重建与谱图处理5.核磁共振实验应用5.1化学结构分析5.2动力学研究5.3分子间相互作用研究5.4药物开发与研究5.5生物医学研究总结：通过核磁共振实验，我们可以得到样品的核磁共振谱图，从而解析样品的结构与性质。

我的光谱分析NMRPPT培训课件


1 个H
2个H
3 个H
积分曲线示意图
T MS
四、峰的裂分和自旋偶合
1．峰的裂分 应用高分辨率的核磁共振仪时，得到等性质子的吸收
峰不是一个单峰而是一组峰的信息。这种使吸收峰分裂增 多的现象称为峰的裂分。例如：乙醚的裂分图示如下。
CH 3 CH 2
TMS
CH 2
CH 3
TMS
吸收峰发生裂分是由于质子间的自旋发生相互作用而引起的结果， 质子与其它质子间的自旋相互作用称为自旋—自旋偶合 。
偶合使得吸收信号裂分为多重峰， 多重峰中相邻两个峰之间的距离称为 偶合常数（J），单位为赫（Hz）。
J的数值大小表示两个质子间相互 H 偶合（干扰）的大小。
Ha Hb CC
Ha
Jab Ho
磁等性氢之间不产生信号的自旋裂分。
1°磁等性质子之间不发生偶合。 2°两个磁不等性质子相隔三个σ键以上时，则不发生偶合。
化学位移是由核外电子的屏蔽而引起的。
有机分子的氢核被电子云包围着。电子云在外加磁场H0 的作用下，产生一个外加感应磁场ΔH0，多数情况下，感应 磁场的方向与外磁场相反，氢核实际感应的磁场为：（H0ΔH0）。由于不同质子所处周围的电子的密度不同，它们实 际感受到的磁场也不相同，发生的共振频率也不相同。
一级谱：两组互相偶合的质子，化学位移为Δν/J ≥ 10时， 即构成一级谱。
其特点是：
1、相互偶合产生的多重峰数符合（n+1）律； 2、各组裂分峰的各峰强度比符合二项式(a+b)n展
开式系数比； 3、各组峰的中点为其化学位移值； 4、裂分峰的峰间距即为偶合常数J。
3．影响化学位移的因素
（1）诱导效应 a. δ值随着邻近原子或原子团的电负性的增加而增加。 b. δ值随着H原子与电负性基团距离的增大而减小。 c. 烷烃中H的δ值按伯、仲、叔次序依次增加。

NMR实验原理实验讲义

2．在更换测试样品时要注意什么？ 在更换样品时，得等待听到磁体中有气流声时才可放样，不要操之 过急，以免样品管跌碎在样品腔中损坏检测器（探头）。
3.H-NMR谱给出了哪些分子结构信息？ 从常规1HNMR谱中可以得到三方面的结构信息：1）从化学位移可 判断分子中存在质子的类型（如：-CH3，-CH2-，CH、=CH、 Ar-H、-OH、-CHO、…）及质子的化学环境和磁环境。2）从积 分值可以确定每种基团中质子的相对数目。3）从偶合裂分情况 （偶合裂分峰形和耦合常数）可判断质子与质子之间的关系。
【实验步骤】
1.试样的制备： 将约5mg阿魏酸溶解在0.5ml DMSO-d6溶剂中制成 溶液,装于5mm样品管中待测定。 2．1H-NMR谱测试步骤： 放置样品→匀场→建立新文件→设定1H-NMR谱采样 脉冲程序及参数→采样→设定谱图处理参数→处理谱图 （相位调整、定标、积分）→绘图 3．13C-NMR谱测试步骤： 放置样品→匀场→建立新文件→设定13C-NMR 谱采 样脉冲程序及参数→调谐→采样→设定谱图处理参数→ 处理谱图→绘图
.
31
实验报告模板
【实验结果】 1．阿魏酸1H-NMR谱 ：
.
32
实验报告模板
2．阿魏酸13C-NMR谱：
.
33
实验报告模板
【实验结论】 阿魏酸结构式及编号
阿魏酸1H-NMR谱解析（填写表1）：
.
34
实验报告模板
阿魏酸13C-NMR谱解析（填写表2）：
.35实验报告模板 Nhomakorabea【思考题】
1.进入核磁共振实验室 应该注意哪些事项？ 严禁携带铁磁性物质如手表、手机、磁卡、钥匙、金属首饰等进入 磁体周围5高斯区域；带心脏起搏器和金属支架的病人不得进入核磁 共振实验室。

[医学]核磁共振(NMR)课件


核磁共振研究的材料称为样品. 样品可以处于液态,固态. 众所周知,宏观物质是由大量的微观原子或由大量原子 构成的分子组成, 原子又是由质子与中子构成的原子核 及核外电子组成.核磁共振研究的对象是原子核. 一滴水大约由1022分子组成.
H CH H
m
mm (10-6m)
nm (10-9m)
A (10-10m)
二、氢键
DEPT谱：确定C的级数
6
1H——1H NOESY
1H——13C HSQC谱图
• 1H——13C HSQC 实验是异核二维谱，没有对角 线峰。每个相关峰表示相交的氢、碳 峰所对应的氢、 碳原子是直接（一键）相连的。 • HSQC实验可以使氢谱和碳谱中的谱峰指认信息 相互利用、相互印证。 • 当CH 2 上两个氢的化学位移不等时， HSQC 谱 上，一个碳峰就会与两个氢峰有相关。
核磁共振(NMR)课件
NMR与诺贝尔奖
（Isidor Isaac Rabi） 1944
physics
爱德华·珀塞尔 Edward Purcell
Felix Bloch 费利克斯·布洛赫
NMR与诺贝尔奖
核磁共振或简称NMR是一种用来研究物质的分子结构及物理特性
的光谱学方法.它是众多光谱分析法中的一员.
建立远程连接（片断间的连接、归属季碳） 1D NOESY 及2D HMBC 、NOESY 谱等
构型的确定 1D NOESY 及2D NOESY 、HMQC(HSQC) HSQC)-NOESY 等
其他应用： 代谢组学，特殊的水峰压制实验 主客体化合物的相互作用ROESY 扩散系数的测定DOSY 聚合物的研究
未知物结构解析的过程
1D 1H和13 13C、DEPT 谱(结成合 MS 、IR IR，得出化合物结构的 ，基本信息）
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= γ / 2π B0
（5.5）
式中：ω— 角速度；v — 进动频率（回旋频率）；
γ— 旋磁比（特征性常数）
由Larmor方程表明，自旋核的进动频率与外加磁场 强度成正比。当外加磁场强度B0 增加时，核的回旋角 速度增大，其回旋频率也增加。对1H核来说，当磁场 强度B0为1.4092T(1T=104)高斯时，所产生的回旋频 率v为60兆赫（γ =26. 753×107 rad·T−1·s−1）；B0 为2.3487T高斯时，所产生的回旋频率v为100兆赫。
5.2.2 自旋核在外加磁场中的取向数和能级
按照量子力学理论，自旋核在外加磁场中的自旋取向 数不是任意的，可按下式计算：
自旋取向数= 2I＋1 以H核为例，因I =1/2，故在外加磁场中，自旋取向 数=2（1/2）＋1=2，即有两个且自旋相反的两个取 向，其中一个取向磁矩与外加磁场B0一致；另一取向， 磁矩与外加磁场B0相反。两种取向与外加磁场间的夹 角经计算分别为54024'（θ1）及125036'（θ2）。见 图5.2
p为角动量，其值是量子化的，可用自旋量子数表示p 为角动量，其值是量子化的，可用自旋量子数表
p h I（I1）
2
( 5.2 )
式中：h为普郎克常数（6.63×10−34J·s）；−I为 自旋量子数，与原子的质量数及原子序数有关。式中： h为普郎克常数（6.63×10−34J·s）；−I为自旋量子 数，与原子的质量数及原子序数有关。
5.2.4 核跃迁与电磁辐射(核磁共振)
已知核从低能级自旋态向高能态跃迁时，需要一定能 量，通常，这个能量可由照射体系用的电磁辐射来供给。 如果用一频率为ν射的电磁波照射磁场中的1H核时，电 磁波的能量为
E射 = h v射
(5.6)
当电磁波的频率与该核的回旋频率ν回相等时，电磁波 的能量就会被吸收，核的自旋取向就会由低能态跃迁到 高能态，即发生核磁共振。此外E射=ΔE，所以发生核 磁共振的条件是:
NMR(核磁共振)分析
在化学领域中的应用
１结构的测定和确证，有时还可以测定构想和构型； ２化合物的纯度的检查，它的灵敏度很高，能够检测出用
层析和纸层析检查不出来的杂质； ３混合物的分析，如果主要信号不重叠，不需要分离就能
测定出混合物的比率； ４质子交换，单键的旋转和环的转化等。
5.2 核磁共振基本原理
5.2.1 原子核的磁矩
原子核是带正电荷的粒子，和电子一样有自旋现象， 因而具有自旋角动量以及相应的自旋量子数。由于原子 核是具有一定质量的带正电的粒子，故在自旋时会产生 核磁矩。核磁矩和角动量都是矢量，它们的方向相互平 行，且磁矩与角动量成正比，即
μ=γp
( 5.1 )
式中：γ为旋磁比（magnetogyricratio）,rad·T−1·s−1，即核磁 矩与核的自旋角动量的比值，不同的核具有不同旋磁比， 它是磁核的一个特征值；μ为磁矩，用核磁子表示，1核 磁子单位等于5.05×10−27J·T−1；
当I=0时，p=0，原子核没有磁矩，没有自旋现象；当I＞0时，p≠ 0，原子核磁矩不为零，有自旋现象。 I=1/2的原子核在自旋过程中核外电子云呈均匀的球型分布，见 图5.1（b）核磁共振谱线较窄，最适宜核磁共振检测，是NMR主 要的研究对象。I＞1/2的原子核，自旋过程中电荷在核表面非均 匀分布
图5.2 H核在磁场中的行为
应当注意，每个自旋取向将分别代表原子核的某个特定的能量状态，
并可用磁量子数（m）来表示，它是不连续的量子化能级。m取值
可由 －I……0……＋I决定。例如：I=1/2，则m= −1/2，0，＋
1/2；I=1，则m = －1，0，＋1。
在上图中，当自旋取向与外加磁场一致时（m =＋1/2），氢核 处于一种低能级状态（E=－μB0）；相反时（m=－1/2），氢核 处于一种高能级状态（E=＋μB0）两种取向间的能级差，可用ΔE 来表示：
图5.1 原子核的自旋形状
有机化合物的基本元素13C、1H、15N、19F、31P 等都有核磁共振信号，且自旋量子数均为1/2，核磁共振 信号相对简单，已广泛用于有机化合物的结构测定
然而，核磁共振信号的强弱是与被测磁性核的天然 丰度和旋磁比的立方成正比的，如1H的天然丰度为 99.985%，19F和31P的丰度均为100%，因此，它们 的共振信号较强，容易测定，而13C的天然丰度只有 1.1%，很有用的15N和17O核的丰度也在1%以下，它 们的共振信号都很弱，必须在傅里叶变换核磁共振波谱仪 上经过多次扫描才能得到有用的信息。
核
5.2.3 核的回旋
当原子核的核磁矩处于外加磁场B0 中，由于核自 身的旋转，而外加磁场又力求它取向于磁场方向，在这 两种力的作用下，核会在自旋的同时绕外磁场的方向进 行回旋，这种运动称为Larmor进动。
原子核在磁场中的回旋, 这种现象与一个自旋的陀螺 与地球重力线做回旋的情况相似。
换句话说：由于磁场的作用，原子核一方面绕轴 自旋，另一方面自旋轴又围绕着磁场方向进动。其进动 频率，除与原子核本身特征有关外，还与外界的磁场强 度有关。进动时的频率、自旋质点的角速度与外加磁场 的关系可用Larmor方程表示：
ΔE = E2－E1 =＋μB0－(－μB0) = 2μB0 式中：μ为氢核磁矩；B0为外加磁场强度
(5.3)
上式表明：氢核由低能级E1向高能级E2跃迁时需要的能量ΔE与外 加磁场强度B0及氢核磁矩μ成正比
图5.3 能级裂分与外加磁场强度的关系
同理，I=1/2的不同原子核，因磁矩不同，即使 在同一外加磁场强度下，发生核跃迁时需要的能量也是 不同的。例如氟核磁矩（μF）＜（μH），故在同一外 加磁场强度下发生核跃迁时，氢核需要的能量将高于氟
自旋量子数与原子的质量数及原子序数的关系见表：
质量数A 偶数 奇数
原子序数Z 偶数 奇或偶数
31P15 奇数 奇或偶数
偶数
奇数
自旋量子数 0 ½
INMR信号
原子核
无
12C6 16O832S16
有
1H1，13C6
19F9，15N7，
3/2,5/2 … 1,2,3
有 有
17O8，33S16 2H1，14N7