近代物理核磁共振实验报告

核磁共振波谱实验

实验人：王壮

同组实验：刘向宇、罗辉、曾知行 实验时间：2016.5.16

一、实验目的

1. 掌握核磁共振波谱法测定化合物的结构。 2. 掌握核磁共振波谱仪的使用方法。 3. 掌握核磁共振波谱图的解析方法。

二、实验原理

1、核磁共振的原理

核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场B0作用下的进动。根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：

1216质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数I?0，如C，O。

1317质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数，如H，C，O。

1质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数，如H，14N。

113原则上，只要自旋量子数I?0的原子核都可以得到NMR信号。但目前有实用价值的仅限于H、C、

2F、31P及15N等核磁共振信号，其中氢谱和碳谱应用最广。

I?0的原子核作自旋运动时产生磁矩，在外磁场B0中有有2I?1个不同的空间取向，分别对应于2I?1个能级，也就是说核磁矩在外磁场当中的能量也是量子化的，这些能级的能量为

hE???z?B0?????m?B0

2?根

核磁共振波普分析

摘要：核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。其最基本原理是，原子核在磁场中受到磁化，自旋角动量发生变动，当外加能量（射频场）与原子核震动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，产生共振吸收信号。核磁共振是一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。此方法专属性强、准确快捷, 可与其它方法相互补充, 用于诸多环节且有很好的应用前景。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。其发展前景也相当可观，但它同样存在着一些不足，在实际的应用中也还存在着一些问题, 有待于我们进一步深入研究。 关键词:核磁共振；应用；发展

1. 核磁共振(NMR)简介

1.1 基本概念

所谓核磁共振就是研究磁性原子核对射频能的吸收在磁场的激励下，一些具有磁性的原子核存在着不同的能级，如果此时外加一个能量，使其恰等于相邻2个能级之差，则该核就可能吸收能量（称为共振吸收），从低能态跃迁至高能态，而所吸收能量的数量级相当于射频频率范围的电磁波。它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析[4]。

与紫外和红外光谱法类似，核

核磁共振波普分析

摘要：核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。其最基本原理是，原子核在磁场中受到磁化，自旋角动量发生变动，当外加能量（射频场）与原子核震动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，产生共振吸收信号。核磁共振是一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。此方法专属性强、准确快捷, 可与其它方法相互补充, 用于诸多环节且有很好的应用前景。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。其发展前景也相当可观，但它同样存在着一些不足，在实际的应用中也还存在着一些问题, 有待于我们进一步深入研究。 关键词:核磁共振；应用；发展

1. 核磁共振(NMR)简介

1.1 基本概念

所谓核磁共振就是研究磁性原子核对射频能的吸收在磁场的激励下，一些具有磁性的原子核存在着不同的能级，如果此时外加一个能量，使其恰等于相邻2个能级之差，则该核就可能吸收能量（称为共振吸收），从低能态跃迁至高能态，而所吸收能量的数量级相当于射频频率范围的电磁波。它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析[4]。

与紫外和红外光谱法类似，核

购置医用磁共振成像设备（MRI）可行性报告

三江县卫生和计划生育局：

我院建院2年，是一所以外科、内科、口腔科、妇科、儿科、口腔科、放射科、检验科等为一体的综合性医院。是三江县城镇居民医保、城镇职工医保、新农合、民政城乡救助定点医院。为加快民营医院发展，提高医疗水平和医疗服务质量，真正意义上解决山区老百姓看病难的实际问题。根据《国家进一步加快民营经济发展的决定的实施意见》文件精神。以及参考《全国关于降低民营医院配置乙类大型医用设备门槛实行备案制管理》要求，我院申请购置医用磁共振成像设备，现将其可行性报告如下：

一、医院基本情况：

院业务用房5500平米，编制60张床位，可开放床位120张。目前拥有数字化X光机（DR），美国GE彩超、美国进口全自动免疫生化仪、全自动生化仪、手术显微镜、全自动麻醉机、C臂X光机、全自动手术床等大型医疗仪器设备。为磁共振成像技术在临床中的应用提供了有力保障。

二、MRI设备的技术发展前景和对临床工作的优势

磁共振技术（MRI）和CT成像技术比较，MRI已显示诸多优势，CT技术是利用X线对人体组织作横断面扫描后成像，对人体有X线辐射损伤，而MRI是通过发射脉冲磁场信号，对人体氢质子磁共振信号进行分析成像，不存在X

近

代物理实题目 光 磁 共 振 学院 数理与信息工程学院 班级 物理071班 学号 07180132 姓名 骆宇哲

指导教师 斯剑宵 验

浙 江 师 范 大 学 实 验 报 告

实验名称 光磁共振 班 级 物理071 姓名 骆宇哲 学号 07180132 同 组 人 实验日期 10/04/15 室温 气温

光磁共振

摘 要：光磁共振(光泵磁共振)利用光抽运（Optical PumPing）效应来研究原子超精细结

构塞曼子能级间的磁共振。研究的对象是碱金属原子铷（Rb），天然铷中含量大的同位素有两种：85Rb占72．15％

选择题：

1．下列哪一组原子核的核磁矩为零；不产生核磁共振信号的是（ D ） A H、N B F、 C C H、 C D O、 C 2．在外磁场中，其核磁矩只有两个取向的核是( D )

A 2H 19F 13C B 1H、2H、13C C 13C、19F、31P D 19F 31P 12C 3、下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是（ D ）

A HCHO B CH3OH C HCOOH D CH3COOCH3

4. 不影响化学位移的因素是（ A ）

A 核磁共振仪的磁场强度 B 核外电子云密度 C 磁的各向异性效应 Ｄ 内标试剂

5．自旋量子数I=1/2的原子核在磁场中，相对于外磁场，有多少种不同的能量状态？（ B ）

A 1 B ２ C ４ D 0 6．下面四个化合物中在核磁共振谱中出现单峰的是（ C ）

A C

固体核磁共振在高分子材料中的应用

【摘要】核磁共振现象源之于核自旋和磁场的相互作用，在和辞工很的这些相互作用中，有一些是各向同性的相互作用，另一些则是各向异性的相互作用。在固体中，由于上述分子运动的却是导致核磁共振信号受到各向异性的相互影响而被展宽，分辨率和灵敏度低。

【关键词】核磁共振 聚氧乙烯/纳米二氧化硅 聚合物 淀粉-丙烯酸钠 共混体系 高分子

正文

1.固体高分辨核磁共振研究聚氧乙烯/纳米二氧化硅复合物的界面相互作用

采用固体高分辨核磁共振碳谱对聚氧乙烯(PEO)/纳米二氧化硅（NanoSio2)复合物体系的相态结构，分子间相互作用和分子运动进行了研究, 发现随着复合中Sio2 含量增加, PEO结晶度明显降低,且PEO非晶区的分子运动受到明显约束, 基于对PEO非晶区及Sio2颗粒表面羟基质子的自旋-自旋弛豫行为的分析, 提出了复合物的界面模型以及Sio2与PEO之间的界面相互作用机制。

2.核磁共振研究溶胀AB-交联聚合物中的分子运动

测定了溶胀的PPU/PSAB-交联聚合物中链段和侧基的13CT1和NOE，用VJGM 模型和三等价位跃迁内旋转,扩散内旋转以及等价,不等价两位置跃迁内旋转模型分析了其中的主链链段运动和侧基内旋转运动，求出了主链

武汉工程大学化工与制药学院 有机化学习题集

第十二章 醛酮和核磁共振

1.命名下列化合物：

CH3CHCH2CHOCH2CH3(CH3)2CHCCH2CH3OCCH3O

(1) 3-甲基戊醛 （2）1-甲基-3-戊酮 （3）甲基环戊基酮

CH3OCHOCCH3OCHO

（4）间甲氧基苯甲醛 （5）柠檬醛 （6）ω-溴苯乙酮

NOHOC2H5CH3CH2CHCH2=CHCCH2CH3OC2H5O （7）1-戊烯-3-酮 （8）丙醛缩二乙酮 （9）环己基肟

CH3COCH2COCH3(CH3)2C=NNHNO2NO2

（10）2，4-戊二酮 （11）丙酮-2，4-二硝基苯腙 2.写出下列化合物的构造式：

解：(1) 2－丁烯醛 (2) 二苯甲酮 (3) 2，2－二甲基环戊酮

OCH3CH=CHCHOCOCCH3CH3

(4) 3－（间羟基苯基）丙醛 (5) 甲醛苯腙 (6) 丙酮缩

核磁共振谱习题

一． 选择题

1．以下五种核，能用以做核磁共振实验的有（ ACE ） A：19F9 B：12C6 C：13C6 D：16O8 E：1H1

2．在100MHz仪器中，某质子的化学位移δ=1ppm，其共振频率与TMS相差（ A ） A ：100Hz B：100MHz C： 1Hz D:50Hz E：200Hz 3．在60MHz仪器中，某质子与TMS的共振频率相差120Hz则质子的化学位移为（ E ） A：1.2ppm B：12ppm C：6ppm D：10ppm E：2ppm

4．测试NMR时，常用的参数比物质是TMS， 它具有哪些特点（ABCDE ）

A：结构对称出现单峰 B：硅的电负性比碳小 C：TMS质子信号比一般有机物质子高场 D：沸点低，且容易溶于有机溶剂中 E：为惰性物质 5．在磁场中质子周围电子云起屏蔽作用，以下说法正确的是（ACDE ） A：质子周围电子云密度越大，则局部屏蔽作用越强 B：质子邻近原子电负性越大，则局部屏蔽作用

第15章 核磁共振波谱法

15.1基本原理

核磁共振波谱学是利用原子核的物理性质，采用先进的电子学和计算机技术，研究各种分子物理和化学结构的一门学科，自从1946年美国斯坦福大学和哈佛大学的F.Bloch和E.M.Purcell两个研究组首次独立观察到核磁共振信号并荣获1952年的诺贝尔物理学奖以来，核磁共振波谱学已发展成为化学家、生物化学家、物理学家以及医学家的不可缺少的物理方法，是分子科学、材料科学和医学等领域中研究不同物质结构、动态和物性的最有效工具之一。

核磁共振最先应用于研究有机物质的分子结构和反应过程。迄今为止，利用高分辨核磁共振谱仪已经测定了几万种有机化合物的核磁共振波谱图。

核磁共振还被广泛用于物理学和医学的研究，并能应用于食品工业、化学工业和制药工业等生产部门，进行生产流程的控制和产品的检验。特别是用于药物的定性、定量分析和结构测定时，能够在不改变药物的分子化学性质的前提下，研究其活性部位与细胞受体中起反应时的分子机制。

20世纪60年代末，超导核磁共振波谱仪和脉冲傅里叶变换核磁共振（简称PFT-NMR）仪的迅速发展，以及电子计算机和波谱仪的有机结合，使核磁共振技术取得了重要突破，其功能越来越完善。它可以在不破坏生物样品并