琥珀核磁共振手工宝石教程
利用核磁共振的原理分析有机物质是一门年轻的科学,它广泛地应用于有机物质的研究,例如,化学反应动力学、高分子化学以及医学、药学和生物学等领域,也应用于琥珀中有机物质的分析。近20年来,由于这一技术的飞速发展,已经成为化学领域最重要的分析技术之一。
1939年比拉第一次进行了核磁共振的实验。1946年美国的普西尔和布少赫同时提出质子核磁共振的实验报告,他们首先用核磁共振的方法研究了固体物质、原子核的性质、原子核之间及核周围环境能量交换等问题。为此,他们获得了1952年诺贝尔物理奖。20世纪50年代核磁共振方法开始应用于化学领域,l950年斯坦福大学的两位物理学家普罗克特和虞以NH4N03,水溶液作为氮原子核源,在测定l4N的磁矩时,发现两个性质截然不同的共振信号,从而发现了同一种原子核可随其化学环境的不同吸收能量的共振条件也不同,即核磁共振频率不同。这种现象称为“化学位移”。这是由于原子核外电子形成的磁场与外加磁场相互作用的结果。化学位移是鉴别官能团的重要依据。因为化学位移的大小与键的性质和键合的元素种类等有密切的关系。此外,各组原子核之间的磁相互作用构成白旋——自旋耦合。这种作用常常使得化学位移不同的各组原子核在共振吸收图上显示的不是单峰而是多重峰,这种情况是由分子中邻近原子核的数目、距离用对称性等因素决定,因此它有助于提示整个分子。
由于上述成果,高分辨核磁共振仪得以问世。开始测量的核主要是氢核,这是由于它的核磁共振信号较强。随着仪器性能的提高,13C,31p,15N等的核也能测量,仪器使用的磁场也越来越强。20世纪50年代制造出2T(特斯拉)磁场,60年代制造出2T的磁场,并利甩起导现象制造出5T的起导磁体,70年代造出8T磁场。现在核磁共振仪已经被应用到从小分子到蛋白质和核酸的各种各样化学分析中。
我国对琥珀进行核磁共振分析可以追溯到l989年,当时由复旦大学分析中心对采自辽宁抚顺西露天矿的8件样品进行了测试。这8件样品是从辽宁抚顺西露天煤矿的不同层位采集的,同时也考虑到采选了不同颜色的琥珀样品。样品的最终测试结果显示.辽宁抚顺西露天煤矿的琥珀产自始新世,其年代距今约为5000万年。这个结果和以往地质学研究的成果是一致的。
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