化學(xué)核磁共振?目前研究得最多的是1H的核磁共振,13C的核磁共振近年也有較大的發(fā)展。1H的核磁共振稱為質(zhì)磁共振(Proton Magnetic Resonance),簡稱PMR,也表示為1H-NMR。13C核磁共振(Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance)簡稱CMR,也表示為13C-NMR。 通過氫譜和碳譜可以分析出分子結(jié)構(gòu)。那么,化學(xué)核磁共振?一起來了解一下吧。
原子核的自旋。
核磁共振主要是由原子核的自旋運動引起的。不同的原子核,自旋運動的情況不同,可以用核的自旋量子數(shù)I來表示。自旋量子數(shù)與原子的質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)之間存在一定的關(guān)系。
原子核是帶正電荷的粒子,不能自旋的核沒有磁矩,能自旋的核有循環(huán)的電流,會產(chǎn)生磁場,形成磁矩(μ)。當(dāng)自旋核(spin nuclear)處于磁感應(yīng)強度為B0的外磁場中時,除自旋外,還會繞B0運動,這種運動情況與陀螺的運動情況十分相像,稱為拉莫爾進動(larmor process)。
自旋核進動的角速度ω0與外磁場感應(yīng)強度B0成正比,比例常數(shù)即為磁旋比(magnetogyric ratio)γ。式中ν0是進動頻率。
擴展資料:
核磁共振原理主要是由原子核的自旋運動引起的。不同的原子核,自旋運動的情況不同,它們可以用核的自旋量子數(shù)I來表示。
觀察到的人體內(nèi)H質(zhì)子運動的一個成像,做檢查的時候,被檢查者會在一個大的磁體內(nèi),就是大的圓筒之內(nèi),通過射頻的激發(fā),人體內(nèi)的不同器官的H質(zhì)子有不同的活動狀況。
產(chǎn)生的射頻脈沖,在經(jīng)過線圈的吸收產(chǎn)生圖像,所以磁共振的成像其實是人體內(nèi)H質(zhì)子的成像。有心臟起搏器的植入的患者、發(fā)燒的患者、貼膏藥的患者禁止做磁共振。
科技名詞定義
中文名稱:核磁共振英文名稱:nuclear magnetic resonance;NMR定義1:具有磁距的原子核在高強度磁場作用下,可吸收適宜頻率的電磁輻射,由低能態(tài)躍遷到高能態(tài)的現(xiàn)象。如1H、3H、13C、15N、19F、31P等原子核,都具有非零自旋而有磁距,能顯示此現(xiàn)象。由核磁共振提供的信息,可以分析各種有機和無機物的分子結(jié)構(gòu)。所屬學(xué)科:生物化學(xué)與分子生物學(xué)(一級學(xué)科);方法與技術(shù)(二級學(xué)科)定義2:由于具有磁距的原子核在高強度磁場作用下,可吸收適宜頻率的電磁輻射,而不同分子中原子核的化學(xué)環(huán)境不同, 將會有不同的共振頻率,產(chǎn)生不同的共振譜。記錄這種波譜即可判斷該原子在分子中所處的位置及相對數(shù)目,用于進行定量分析及分子量的測定,并對有機化合物進行結(jié)構(gòu)分析。可以直接研究溶液和活細胞中分子量較小(20 kDa以下)的蛋白質(zhì)、核酸以及其他分子的結(jié)構(gòu),而不損傷細胞。核磁共振全名是核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,NMRI)又稱自旋成像(spin imaging),也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),是磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。
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基于同樣的核磁共振現(xiàn)象
人們在發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象之后很快就產(chǎn)生了實際用途,化學(xué)家利用分子結(jié)構(gòu)對氫原子周圍磁場產(chǎn)生的影響,發(fā)展出了核磁共振譜,用于解析分子結(jié)構(gòu),隨著時間的推移,核磁共振譜技術(shù)從最初的一維氫譜發(fā)展到13C譜、二維核磁共振譜等高級譜圖,核磁共振技術(shù)解析分子結(jié)構(gòu)的能力也越來越強,進入1990年代以后,發(fā)展出了依靠核磁共振信息確定蛋白質(zhì)分子三級結(jié)構(gòu)的技術(shù),使得溶液相蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的精確測定成為可能。
另一方面,醫(yī)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)水分子中的氫原子可以產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象,利用這一現(xiàn)象可以獲取人體內(nèi)水分子分布的信息,從而精確繪制人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)
核磁共振是一種物理現(xiàn)象,作為一種分析手段廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)生物等領(lǐng)域,到1973年才將它用于醫(yī)學(xué)臨床檢測。為了避免與核醫(yī)學(xué)中放射成像混淆,把它稱為核磁共振成像術(shù)(MR)
NMR
NMR(Nuclear Magnetic Resonance)為核磁共振。是磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發(fā)生蔡曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。核磁共振波譜學(xué)是光譜學(xué)的一個分支,其共振頻率在射頻波段,相應(yīng)的躍遷是核自旋在核蔡曼能級上的躍遷。 國內(nèi)叫NMR,國外叫MR,因為國外比較避諱Nuclear這個單詞。
以上就是化學(xué)核磁共振的全部內(nèi)容,NMR(Nuclear Magnetic Resonance)為核磁共振。是磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發(fā)生蔡曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。核磁共振波譜學(xué)是光譜學(xué)的一個分支,其共振頻率在射頻波段,相應(yīng)的躍遷是核自旋在核蔡曼能級上的躍遷。 國內(nèi)叫NMR,國外叫MR。