众所周知,在 ¹H NMR 解析中,屏蔽作用和去屏蔽作用的底层逻辑源于核外电子云对外加磁场(B0)响应,引起的有效磁场变化。

但在日常聊天中,发现很多人在NMR解析的本质逻辑上存在稀里糊涂的账本,即:认为电子运动运动产生的感应磁场(B诱导)与外磁场方向相反。

于是氢核受到的有效磁场:Beff =B0 -B诱导

这种驳论在屏蔽作用中完美匹配。

即:当质子周围电子云密度高时,电子在外加磁场中产生与外加磁场方向相反的感应磁场,削弱质子实际感受到的有效磁场,使其共振频率降低,化学位移向高场(δ 值小)移动。

但完全不适用于去屏蔽作用,因为去屏蔽作用的有效磁场是增加的。

故而最上面标红部分的说法本身就存在问题,事实上感应磁场的方向和外磁场的方向并没有直接的关系,而是和电子云密度有关!

换句话说,楞次定律的核心逻辑是感应磁场的方向取决于磁通量的变化趋势,而非固定与外磁场相反。

已知磁通量的计算公式为:

其中 B 为磁感应强度, S 为垂直于磁场的面积 ,θ 为磁场方向与平面法线方向的夹角

电子本身是真实存在的粒子,电子云密度等同于上述公式中的S,所以当质子周围的电子云密度大时,外磁场造成的磁通量会增强,为了避免增强,感应磁场必然是相反方向,形成对抗(屏蔽),氢核实际感受到的磁场强度减小,在高场(低

值)出峰。

δ δ值)出峰。

而当电子云密度减少时,外磁场作用的磁通量也会减少,为了避免减少,感应磁场必然要和外磁场方向相同,辅助增强(去屏蔽),氢核实际感受到的磁场强度增大,在低场(高

值)出峰。

注:本次是基于群友的问题写了这篇文章,期间查阅了一些资料,发现在这种底层逻辑上均没有详细的描述。以上仅代表个人观点,个人也是半路出家,非真正理论研究者,如有错误请大家指出。