6、驰豫时间与谱线宽度的关系 ：即谱线宽度与驰豫时间成反比。
二、核磁共振波谱仪和试样的制备
（一）分类
按磁场源分：永久磁铁、电磁铁、超导磁铁
按交变频率分：40 ，60 ，90 ，100 ， 200 ，500，600 MHz，频率越高，分辨率越高
按射频源和扫描方式不同分：连续波NMR谱仪（CW-NMR) 脉冲傅立叶变换NMR谱仪(FT-NMR) （二）连续波核磁共振波谱仪
1、主要组成部件：
1）磁铁：提供强而均匀的磁场
2）射频振荡器：在垂直于主磁场方向提供一个射频波照射样品
3）扫描发生器：安装在磁极上的Helmholtz线圈，提供一个附加可变磁场，用于扫描测定
4）射频接受器：用于探测NMR信号，此线圈与射频振荡器、扫描发生器三者彼此互相垂直。
5）记录器
6）探头：包括样品管、发射线圈（扫描发生器）、接受线圈（射频接受器）、预放大器等
样品管：直径4mm, 长度15cm,质量均匀的玻璃管 磁场、频率源通过探头作用于试样。
装有一个气动涡轮机，使试样沿其纵轴以每分钟几百转的速度旋转，消除磁场的不均匀性产生的影响。
2、波谱仪
1）射频源和音频调制
要求有稳定的射频频率和功率——石英晶体振荡器
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提高基线的稳定性和磁场锁定能力——音频调制 2）扫描单元
扫描速度的大小会影响信号峰的显示 3）接受单元 4）信号累加 提高灵敏度
（三）脉冲傅里叶核磁共振波谱仪（PFT-NMR） 连续波核磁共振波谱仪——单频发射和接收 信息少 多道发射机——不同环境的核同时共振 适当宽度的射频脉冲 多道接收机——快速傅里叶变换 时间域函数→频率域函数
优点：测定速度快；可进行核的动态过程、瞬变过程、反应动力学等方面的研究；对共振信号弱的核也能测定。
（四）试样的制备 1、试样管 管壁均匀、平直 2、溶液的配制 浓度——100～500g/L 纯样——15～30mg 3、标准试样
仪器分析法——相对的分析方法
四甲基硅烷（TMS）：只有一个峰；出现在高磁场区；沸点低，易回收。 高温：六甲基二硅醚（HMDS） 水溶液：3-三甲基硅丙烷磺酸钠 4、溶剂 CCl4、CS2
氯仿、丙酮、二甲亚枫、苯
四、化学位移的来源及表示法
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前面已述，质子（1H）共振吸收条件是
，在 1.409T磁场中，将吸
收60MHz的射频辐射。式子表明，不管1H处在何种分子或基团中，只要H0一定，υ也就一定，而实际的核磁共振吸收中却不是如此，各种化合物中不同的质子，所吸收 的频率稍有不同。
乙醇分子中三个基团的1H吸收相对位置如图16.7所示（在低分辨率的仪器中测 得的谱图）。
说明在不同分子或同一分子的不同基团中，氢核所处的化学环境不同，产生核磁共振所吸收的频率也不一样。
这种由于核周围分子环境不同引起共振吸收频率位移的现象，叫做化学位移。 （一）化学位移的产生
化学位移来源于核外电子的屏蔽效应。
原子核总是处在核外电子的包围中，电子的运动形成电子云。若处于磁场的作用之下，核外电子会在垂直外磁场方向的平面上作环流运动，从而产生一个与外磁场方向相反的感生磁场，这种对抗外磁场的作用称为电子的屏蔽效应。
因此，原子核实际感受所作用的磁场的磁场强度H就降低了，即：
式中称为屏蔽系数，很小，一般仅为
因此，1H的共振吸收频率为:
数量级。
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上式表明：若固定H0,则υ就变小，且屏蔽效应越大(σ越大)，υ降低越多；而如果要使υ保持不变，则需加大H0，且σ越大，H0需求量增加越多。
乙醇中三个基团的三种氢原子表现出三个共振吸收峰，－CH3中电子的屏蔽效应大，σ较大，所以H0较大，-CH2－次之，在较低 H0出峰，而-OH中的1H，由于O的电负性大，吸引了电子云，使1H受的屏蔽效应小，σ较小，所以在较小的H0出峰。
虽然σ很小，σH0也很小，即由于屏蔽效应使所需外磁场变化ΔH或共振吸收频率的变化Δυ也很小，一般也仅为
数量级。如60MHz的射频辐射使孤立的1H
只不过是大约0.1Gs(100mGs)。
共振需1.409T的磁场，而分子体系的1H共振，
但正是由于有这一微小的变化，为研究化合物的结构提供了非常重要的现象和依据。
（二）化学位移的表示 由于
（或
）佷小，所以要准确测量其绝对值是很困难的，且其绝对值也随
磁场源(或频率源)的不同而异。
为了提高化学位移数值的测量准确度和确立化学位移数据的统一标度。采用与标准物质相对照的百万分相对值(即ppm)来标度。
从理论上说，标准物质应该是氢原子的完全裸核，但这是办不到的。实际上是以一定的参考物质作为标准，NMR中常用四甲基硅烷(TMS具有如下特点：
●
TMS分子中的12个氢核处于完全相同的化学环境中，它们的共振条件完全一致，因此
，TMS)作为标准，因为
在NMR谱中只有一个峰。 ●
TMS分子中氢核周围的电子云密度很大，受到的屏蔽效应比大多数其它化合物中的氢核
都大，一般其它化合物的1H峰都出现在TMS峰的左侧，便于谱图解析； ●
TMS是化学惰性物质，易溶于大多数有机溶剂中，且沸点低(
)，易用蒸馏法
从样品中除去。化学位移通常用表示(单位为ppm)，(ppm)
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在扫频的情况下:
（
在扫场的情况下:
为操作仪器的选用频率）
（为操作仪器的选用磁场）
多数情况下，一般不大于10.00，有时为了坐标表示的方便，化学位移用另一参数表示，
(三)核磁共振谱
必须十分清楚谱图上各物理量或参数的方向表示，如图16.9所示.
谱图提供的主要信息： 1.共振吸收峰的组数
提供化合物中有几种类型磁核，即有几种不同化学环境的氢核，一般表明有几种带氢基团。
2.各组吸收峰的位置
提供各类型氢核(各基团)所处化学环境的信息，用化学位移表示。
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