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化学核磁共振的作用(化学中核磁共振的作用)

更新:2022-11-04 03:06编辑:bebe归类:中医养生人气:91

化学中核磁共振的作用

mri是指核磁共振成像,其中的核指的是氢原子核,也就是水里面的氢原子核,因为人体的70%都是由水组成,mri即是依赖水中的氢原子来成像的。

当把物体放置在磁场中,用适当的电磁波照射它使之共振,然后分析其释放的电磁波,就可以得知构成这一物体的原子核位置和种类,据此就可以绘制成物体内部的精确立体图像。

核磁共振成像的优点主要是分辨率很高、解剖结构很清晰、没有辐射等;缺点主要是检查时间比较长、噪音比较大、检查过程中患者不能动,检查费用比较高,幽闭恐惧症的病人可能不能耐受等。"

核磁共振在化学中的应用

强磁场中,某些元素的原子核和电子能量本身所具有的磁性,被分裂成两个或两个以上量子化的能级。吸收适当频率的电磁辐射,可在所产生的磁诱导能级之间发生跃迁。

在磁场中,这种带核磁性的分子或原子核吸收从低能态向高能态跃迁的两个能级差的能量,会产生共振谱,可用于测定分子中某些原子的数目、类型和相对位置。

化学中核磁共振的作用是什么

核磁共振氢谱法是用来反应有机化学中氢原子化学环境的总数。

化学环境指的其实就是氢原子的位置。也就是说,判断氢原子的化学环境可以采用类似于判断一氯代物种类的方法,如果在两个氢原子分别被氯取代后生成的物质是不同的,那么这两个氢原子的化学环境就是不同的。就4,6-二甲基-3,7-二乙基壬烷而言,氢原子的化学环境共有八种:1)1、9号的甲基上2)4、6号支链的甲基上3)3、7号支链的甲基上4)2、8号的亚甲基上5)5号的亚甲基上6)3、7号支链的亚甲基上7)3、7号的叔碳上8)4、6号的叔碳上不过我也是一知半解,上面的回答不能保证正确啊,你还是谨慎为好@_@中间突起的像山峰一样的叫吸收峰,它的高低或面积代表这类氢的个数多少。核磁共振氢谱图可以显示该有机物含多少类氢原子,各类氢的个数比为多少核磁共振氢谱解析 横坐标为化学位移值

化学中核磁共振的作用和意义

13C的化学位移亦以四甲基硅为内标,规定δTMS = 0,其左边值大于0,右边值小干0。与1H的化学位移相比,影响13C的化学位移的因素更多,但自旋核周围的电子屏蔽是重要因素之一, 因此对碳核周围的电子云密度有影响的任何因素都会影响它的化学位移。

碳原子是有机分子的骨架,氢原子处于它的外围,因此分子间碳核的互相作用对δc的影响较小,而分子本身的结构及 分子内碳核间的相互作用对δc影响较大。碳的杂化方式、分子内及分子间的氢键、各种电子效 应、构象、构型及测定时溶剂的种类、溶液的浓度、体系的酸碱性等都会对δc产生影响。

如今已 经有了一些计算δc的近似方法,可以对一些化合物的δc作出定性的或半定量的估算,但更加完 善的理论还有待于进一步的探讨研究。下表是根据大量实验数据归纳出来的某些基团中C的化学位移,表中黑体字的碳是要研究的对象。 一些特征碳的化学位移碳的类型 化学位移 碳的类型 化学位移 CH4 -2.68 醚的α碳(三级) 70~85 直链烷烃 0~70 醚的α碳(二级) 60~75 四级C 35~70 醚的α碳(一级) 40~70 三级C 30~60 醚的α碳(甲基碳) 40~60 二级C 25~45 RCOOH RCOOR 160~185 一级C 0~30 RCOCl RCONH2 160-180 CH2=CH2 123.3 酰亚胺的羰基碳 165~180 烯碳 100~150 酸酐的羰基碳 150-175 CH≡CH 71.9 取代尿素的羰基碳 150~175 炔碳 65~90 胺的α碳(三级) 65~75 环丙烷的环碳 — 2.8 胺的α碳(二级) 50~70 (CH2)n 4~7 22~27 胺的α碳(一级) 40~60 苯环上的碳 128.5 胺的α碳(甲基碳) 20~45 芳烃,取代芳烃中的芳碳 120~160 氰基上的碳 110~126 芳香杂环上的碳 115~140 异氰基上的碳 155~165 -CHO 175~205 R2C=N-OH 145~165 C=C-CHO 175~195 RNCO 118~132 α-卤代醛的羰基碳 170~190 硫醚的α碳(三级) 55~70 R2C=O(包括环酮)的羰基碳 200~220 硫醚的α碳(二级) 40~55 不饱和酮和芳酮的羰基碳 180~210 硫醚的α碳(一级) 25~45 α-卤代酮的羰基碳 160~200 硫醚的α碳(甲基碳) 10~30

化学中核磁共振的作用有哪些

氢谱在核磁共振内有一个峰值,其出现化学位移是因为连接的官能团的影响,极性官能团与非极性官能团对氢谱的影响是一向左移,一向右移。 在有机化学书上,常见的吸电子基团(吸电子诱导效应用-I表示)NO2 > CN > F > Cl > Br > I > C三C > OCH3 > OH > C6H5 > C=C > H羟基的吸电子效应比苯环稍大。 化学位移值是对某个原子的周围的化学环境的专一性的表示,化学环境不同,化学位移值就不同,通过数值,可以知道其周围的原子或者基团有哪些,推测其结构。 核磁共振氢谱中,甲基的和乙基的基本化学位移值分别为多少,咖啡因属于甲基黄嘌呤的生物碱.它的化学式是C8H10N4O2.分子量,194.19.它的化学名是1,3,7-三甲基黄嘌呤或3,7-二氢-1,3,7-三甲基-1H-嘌呤。

核磁共振中磁场的作用

医用核磁共振场强其实可以做很大, 研究用的可以做到4T,7T(浙大刚引进了一台)9.4T,10.5T等等。再高场强的MR由于受到传统超导材料铌钛合金的材料限制很难再提升。

这里的T,其实是磁场的强度单位,T的全称是Tesla(特斯拉)。特斯拉是标准国际单位。

特斯拉也是一个科学家的名字。他是一位美籍塞尔维亚发明家、机械工程师、电气工程师,是旋转磁场的原理及其应用的先驱。磁共振的信号探测,就用到了旋转磁场。

在1960年巴黎召开的国际计量大会上,为纪念尼古拉·特斯拉在电磁学领域做出重要贡献,特斯拉被命名为磁感应强度的国际单位。

化学核磁共振仪作用

磁共振是指磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),其是利用核磁共振现象制成的一类用于医学检查的成像设备。磁共振(回旋共振除外)其经典唯象描述是:原子、电子及核都具有角动量,其磁矩与相应的角动量之比称为磁旋比γ。

磁矩M 在磁场B中受到转矩MBsinθ(θ为M与B间夹角)的作用。

核磁共振是物理还是化学

核磁分析是指核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR )NMR是研究原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收,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。

  核磁共振技术可以提供分子的化学结构和分子动力学的信息,已成为分子结构解析以及物质理化性质表征的常规技术手段,在物理、化学、生物、医药、食品等领域得到广泛应用,,在化学中更是常规分析不可少的手段。

  原理:

  根据量子力学原理,与电子一样,原子核也具有自旋角动量,其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数I决定,原子核的自旋量子数I由如下法则确定:

  1)中子数和质子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0;

  2)中子数加质子数为奇数的原子核,自旋量子数为半整数(如,1/2, 3/2, 5/2);

  核磁共振谱核磁共振谱

  3)中子数为奇数,质子数为奇数的原子核,自旋量子数为整数(如,1, 2, 3)。

  迄今为止,只有自旋量子数等于1/2的原子核,其核磁共振信号才能够被人们利用,经常为人们所利用的原子核有: 1H、11B、13C、17O、19F、31P。

  由于原子核携带电荷,当原子核自旋时,会产生一个磁矩。这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同,大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中,若原子核磁矩与外加磁场方向不同,则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转,这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动,称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。进动频率又称Larmor频率:

  υ=γB/2π

  γ为磁旋比,B是外加磁场的强度。磁旋比γ是一个基本的核常数。可见,原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定,也就是说,对于某一特定原子,在已知强度的的外加磁场中,其原子核自旋进动的频率是固定不变的。

  原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关,根据量子力学原理,自旋量子数为I的核在外加磁场中有2I+1个不同的取向,原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃,而不能平滑的变化,这样就形成了一系列的能级。这些能级的能量为:

  E= -γhmB/2π

  式中,h是Planck常数(普朗克常数)(6.626x10-34);m是磁量子数,取值范围从-I到+I,即m= -I,-I+1, … I-1,I。

  当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后,就会发生能级跃迁,也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。根据选择定则,能级的跃迁只能发生在Δm=±1之间,即在相邻的两个能级间跃迁。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。根据量子力学,跃迁所需要的能量变化:

  ΔE=γhB/2π

  为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁,需要为原子核提供跃迁所需要的能量,这一能量通常是通过外加射频场来提供的。当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候,即入射光子的频率与Larmor频率γ相符时,射频场的能量才能够有效地被原子核吸收,为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核,在给定的外加磁场中,只吸收某一特定频率射频场提供的能量,这样就形成了一个核磁共振信号。

核磁共振作用是什么

核磁一般指核磁共振。 核磁共振是磁矩不为零的原子核,在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。

热成像自然界中的一切物体,无论是北极冰川,还是火焰、人体,甚至极寒冷的宇宙深空,只要它们的温度高于绝对零度-273℃,都会有红外辐射,这是由于物体内部分子热运动的结果。

化学中核磁共振的作用和效果

老的NMR仪器如60 和100MHz的仪器可以用四氯化碳等非质子溶剂。

现代的NMR仪器采用的是傅里叶转换, 即, 用很少量样品多次采样而富集信号。在这个过程中, 需要用氘原子来锁场。而氘代氯仿是最为便宜而又能溶解很多有机物质的溶剂。因此而被广泛采用, 其他氘代溶剂还有:氘代苯, 氘代甲醇, 氘代丙酮, 氘代二甲基亚砜,氘代四氢呋喃, 当然还有氘代水(重水)等

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