3. 饱和及弛豫

低能态核比高能态核只多0.001％。因此低能态核总是比高能态核多一些，因为这样一点过剩，所以能观察到电磁波的吸收。 如果核连续吸收电磁波，原过剩的低能态就逐渐减少，吸收信号的强度就会减弱，最终完全消失，这个现象就称饱和。出现饱和时，两种自旋状态的核数目完全相同。在外部磁场中，低能态的核一般比高能态的核多一些，吸收电磁波能量而迁移到高能态的核会经各种机制放出能量，而回到原低能态，这种过程称弛豫。

4. 屏蔽效应－化学位移

① 理想状况时的共振

对于孤立的、裸露的核，ΔE =(h/2π) γ·H；

在一定H0下，一种核只有唯一的ΔE

ΔE = E_外 = hν

只有唯一频率ν的吸收

如H₀=2.3500T时，¹H的吸收频率为100 MHz，¹³C的吸收频率为25.2 MHz

② 真实的核：屏蔽现象

核外有电子（不是孤立、不是裸露）
化合物中：原子间结合（作用）不同，如化学键、氢键、静电作用、分子间力
设想：在H₀=2.3500 T，由于核外电子的屏蔽，在核的位置，真实的磁场比2.3500 T略小
共振频率，比100 MHz略高
高多少？对¹H是0～10, ¹³C是0～250

氢原子核的外面有电子，它们对磁场的磁力线有排斥作用。对原子核来讲，周围的电子起了屏蔽（Shielding）效应。核周围的电子云密度越大，屏蔽效应就越大，要相应增加磁场强度才能使之发生共振。核周围的电子云密度是受所连基团的影响，故不同化学环境的核，它们所受的屏蔽作用各不相同，它们的核磁共振信号亦就出现在不同的地方。

③ 如果用60MHz或100MHz的仪器测定，一般有机化合物质子产生核磁共振的电磁波频率范围为1000Hz或1700Hz。在测定结构时，需要测定正确的共振频率，常常需要几个Hz的准确度，一般都以适当的化合物为标准来测定相对频率。标准化合物的共振频率与某一个质子共振频率之差叫做化学位移。

5. H核磁共振谱图的信息

信号的数目:   分子中有多少种不同类型的质子

信号的位置:   每种质子的电子环境，化学位移

信号的强度:   每种质子的比数或个数

裂 分 情 况:    邻近有多少个不同的质子

常见类型的有机化合物的化学位移

6. 影响化学位移的因素

①诱导效应

② 共轭效应

共轭效应通过π电子的位移而导致对质子屏蔽的较弱或增强

③ 各向异性效应

验发现邻近pi-电子的H的化学位移的变化很大，难以用电负性来解释，如

④H键效应

ROH、RNH₂在0.5-5，ArOH在4-7，变化范围大，影响因素多；氢键作用随温度、溶剂、浓度变化显著，可以了解与氢键有关的结构及其变化 。

⑤ 溶剂效应

苯与 DMF形成了复合物。苯环的 p 电子云吸引DMF正电一端，排斥负电一端。α甲基正好处于屏蔽区，共振向高场移动；而β甲基处于去屏蔽区，共振吸收向低场移动，结果是两个吸收峰位置发生互换。