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核磁共振技术及其运用

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淮 海 工 学 院 课程设计报告书 题 目: 核磁共振技术及其运用 学 院: 海洋学院 专 业: 生物技术 班 级: 生技101 姓 名: 余阔海 学 号: 521002129 2011 年 10 月 10 日 - 1 - 核磁共振技术及其运用 一、概述: 早在 1924年 Pauli就预见某些原子核具有自旋和磁矩的性质,它们在磁场中可以发生能级的分裂。1946年美国科学家布洛赫(Bloch,斯坦福大学)和珀塞尔(Purcell,哈佛大学)分别发现在射频区(频率 0.1~100MHz,波长 1~1000m)的电磁波能与暴露在强磁场中的磁性原子核(或称磁性核或自旋核)相互作用,引起磁性原子核在外磁场中发生核自旋能级的共振跃迁,从而产生吸收信号,他们把这种原子对射频辐射的吸收称为核磁共振(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR),NMR和红外光谱,可见—紫外光谱相同之处是微观粒子吸收电磁波后在不同能级上跃迁。引起核磁共振的电磁波能量很低,不会引起振动或转动能级跃迁,更不会引起电子能级跃迁。.根据核磁共振图谱上吸收峰位置、强度和精细结构可以研究分子的结构。他们也因此分享了1952年的诺贝尔物理奖。所产生的波谱,叫核磁共振(波)谱。通过研究核磁共振波谱获得相关信息的方法,称为核磁共振波谱法。 1953年出现了世界上第一台商品化的核磁共振波谱仪。1956年,曾在 Block实验室工作的 Varian制造出第一台高分辩率的仪器,从此,核磁共振波谱法成了化学家研究化合物的有力工具,并逐步扩大其应用领域。 七十年代以后,由于科学技术的发展,科学仪器的精密化、自动化,核磁共振波谱法得到迅速发展,在许多领域中已得到广泛应用,特别在有机化学、生物化学领域中的研究和应用发挥着巨大的作用。 八十年代以来,又不断出现新仪器,如高强磁场的超导核磁共振波谱仪,脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪,大大提高灵敏度和分辨率,使灵敏度小的原子核能被测定;计算机技术的应用和多脉冲激发方法的采用,产生二维谱,对判断化合物的空间结构起重大作用。瑞士科学家恩斯特R.R.Ernst教授因对二维谱的贡献而获得1991年的 Nobel化学奖(对核磁共振光谱高分辩方法发展作出重大贡献)。。瑞士科学家库尔特·维特里希因“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”而获得2002年诺贝尔化学奖。 - 2 - 核磁共振技术主要有两个学科分支: 核磁共振波谱(NuclearMagnetic Resonance Spectroscopy)和磁共振成像(Magnetic Resonance Ima...

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