化学位移各向异性_mr化学位移_化学位移数值
产生原因
核周围电子产生的感应磁场对外加磁场的抵消作用称为屏蔽效应。核周围的电子屏蔽效应是化学位移产生的主要原因。通常氢核周围的电子云密度越大,屏蔽效应也越大,从而需要在更高的磁场强度中才能发生核磁共振和出现吸收峰。[1]
公式表示
化学位移的差别约为百万分之十,难以精确测得数值。现采用相对数值表示法,即选用一个标准物质,以该标准物的共振吸收峰所处位置为零点,其它吸收峰的化学位移值根据这些吸收峰的位置与零点的距离来确定。最常用的标准物质是四甲基硅TMS(tetramethylsilicon)。TMS作为标准物,是因为TMS中的四个甲基对称分布,因此所有氢都处在相同的化学环境中,它们只有一个锐利的吸收峰。另外,TMS的屏蔽效应很高,共振吸收在高场出现,而且吸收峰的位置处在一般有机物中的质子不发生吸收的区域内。[2]
目前,文献资料中的化学位移值普遍采用无量纲的δ值表示,其定义为:
四甲基硅吸收峰的δ值为零,其右边的δ值为负,左边δ值为正。
影响因素
化学位移取决于核外电子云密度,因此影响电子云密度的各种因素都对化学位移有影响,影响最大的是电负性和各向异性效应。[2][1]
1. 电负性
(2)吡啶的核磁共振氢谱(hnmr):吡啶的氢核化学位移与苯环氢(δ7.27)相比处于低场,化学位移大于7.27,其中与杂原子相邻碳上的氢的吸收峰更偏于低场。ch间的noenoe:用一个高频场作用到样品上使电子发生共振并达到饱和状态,于是有关电子能级上的布居数达到相等,从而破坏的核自旋能级上的布居数平衡分布,通过热弛豫建立新的平衡,这时核自旋有关能级上的布居数差增加很多,核极化增强.noe是饱和电子共振,观测核共振信号。我们知道,原子是由原子核和电子组成的,原子的质量绝大部分集中在原子核上,而原子核的体积很小.比如氢原子的半径为一亿分之一厘米,而氢原子核的半径只有十万亿分之一厘米.假如核的大小象一颗玻璃球,则电子轨道将在两公里以外.而在巨大的压力之下,电子将脱离原子核,成自由电子.这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙,从而使单位空间内包含的物质也将大大增多,密度大大提高了.形象地说,这时原子核是“沉浸于”电子中.一般把物质的这种状态叫做“简并态”.简并电子气体压力与白矮星强大的重力平衡,维持着白矮星的稳定.顺便提一下,当白矮星质量进一步增大,简并电子气体压力就有可能抵抗不住自身的引力收缩,白矮星还会坍缩成密度更高的天体:中子星或黑洞.对单星系统而言,由于没有热核反应来提供能量,白矮星在发出光热的同时,也以同样的速度冷却着.经过一百亿年的漫长岁月,年老的白矮星将渐渐停止辐射而死去.它的躯体变成一个比钻石还硬的巨大晶体——黑矮星而永存.。
此外,电负性对1H化学位移的影响是通过化学键起作用的,它产生的屏蔽效应属于局部屏蔽效应。
2. 各向异性效应
当分子中的某些基团的电子云排布不呈球形对称时,它对邻近的1H核产生一个各向异性的磁场,从而使某些空间位置上的核受屏蔽,而另一些空间位置上的核去屏蔽,这一现象称为各向异性效应(anisotropic effect)。各向异性效应是由于成键电子的电子云分布不均匀导致在外磁场中所产生的感应磁场的不均匀所引起的化学位移各向异性,如苯环上质子的化学位移移向低场,δ在7 左右。
它能催化酯化的磷酸基,即把磷酸单酯化合物中磷酸单酯键切断而使磷酸基游离。③间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位阻效应的保护,邻苯二甲酸聚酯分子链上的酯键更易受到水和其它各种腐蚀介质的侵袭,用间苯二甲酸聚酯树脂制得的玻璃纤维增强塑料在71℃饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍具有相当高的性能。临海市校级期末)下列对有机物结构或性质的描述,正确的是() a. 碳原子数小于或等于8的单烯烃中,与hbr加成的产物只有一种,符合该条件的单烯烃有6种 b. 苯的间二溴代物无同分异构体能说明苯不是单双键交替结构 c. 使用酸性kmno4溶液除去乙烷中混有的乙烯 d. 一定条件下,cl2在甲苯的苯环或侧链上均能发生取代反应 考点: 有机物的结构和性质.版权所有 专题: 有机物的化学性质及推断. 分析: a.碳原子数小于或等于8的单烯烃中,与hbr加成的产物只有一种,说明结构对称。
3. 氢键
另外氢键效应和配位效应也会导致基团频率位移。吡啶中氮原子的吸电子作用,使环上氢原子所受屏蔽减弱,化学位移增大,其化学位移δ=7.5~8.0。我的目标是,添加到含有羟基的聚合物中,它与聚合物的羟基所形成的氢键比聚合物之间羟基的氢键更高,更稳定就行。
4. 溶剂效应
有时同一种样品使用不同的溶剂也会使化学位移值发生变化,这称为溶剂效应。活泼氢的溶剂效应比较明显。能引起溶剂效应的因素很多,如N,N-二甲基甲酰胺在CDCl3中测定时,δαH>δβH,而在被测物中加入适量苯溶剂后可使δαH<δβH, 这是因为苯能与之形成复合物,而使两种氢处于不同的屏蔽区所致。
5. 范德华效应
ch间的noenoe:用一个高频场作用到样品上使电子发生共振并达到饱和状态,于是有关电子能级上的布居数达到相等,从而破坏的核自旋能级上的布居数平衡分布,通过热弛豫建立新的平衡,这时核自旋有关能级上的布居数差增加很多,核极化增强.noe是饱和电子共振,观测核共振信号。(3)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子化学位移各向异性,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0, 氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.。电子水处理器发出高频率信号,可以诱导管道水分子产生共振,当致垢离子受到电子水处理器的高频率信号时,就会产生核性体,多功能电子水处理器,引发雪球效应,悬浮状态的、柔软的、不易吸附的碳酸钙结合体形成。
化学位移
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