核磁共振譜圖分析

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在學(xué)習(xí)核磁共振譜圖之前，我們應(yīng)該先了解化學(xué)位移（Hz），它的本意是指"質(zhì)子周?chē)鶊F(tuán)的性質(zhì)不同，使它的共振頻率不同。但由于核共振頻率的化學(xué)位移只有百萬(wàn)分之一，采用絕對(duì)表示法非常不便，因而采用相對(duì)表示法，為此選擇一個(gè)參比物(TMS,四甲基硅烷)，來(lái)確定相對(duì)化學(xué)位移值(δ)，單位ppm。我們所看到的圖譜，是沿著橫坐標(biāo)自左向右從高頻向低頻掃描，所對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度是由低到高，這種方法稱為連續(xù)波方法。?

01自旋量子數(shù)取值

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核磁共振波譜法在發(fā)生磁能級(jí)躍遷時(shí)，所需的電磁輻射能量極小。一般選取的自旋量子數(shù)I=1/2（1H、13C、19F、31P），由于磁矩大（公式μ＝γp )，自然豐度高，所以產(chǎn)生核磁共振信號(hào)強(qiáng)。當(dāng)I=0時(shí)，無(wú)角動(dòng)量（P）產(chǎn)生，進(jìn)而不產(chǎn)生核磁共振信號(hào)。

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02 影響化學(xué)位移因素

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這里小編給出幾個(gè)常見(jiàn)的總結(jié)

（1）當(dāng)增大外加磁場(chǎng)強(qiáng)度（B）時(shí)，化學(xué)位移減?。é模?，屏蔽常數(shù)增大(σ)，出現(xiàn)在高場(chǎng)、但偶合常數(shù)（J）不變。

（2）當(dāng)共軛作用存在（供電子基團(tuán)）時(shí)，促使電子密度增加、屏蔽作用增強(qiáng)、屏蔽常數(shù)增加、化學(xué)位移減小、出現(xiàn)在高場(chǎng)。

（3）當(dāng)電負(fù)性增強(qiáng)時(shí)，電子密度減小、屏蔽常數(shù)減小，去屏蔽作用增強(qiáng)、化學(xué)位移增大，出現(xiàn)在低場(chǎng)。

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03?譜圖結(jié)構(gòu)信息

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下圖為譜圖的結(jié)構(gòu)信息如圖，在這里的裂分峰數(shù)、化學(xué)位移、峰面積是解讀圖譜信息時(shí)，最為關(guān)鍵的部分。

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根據(jù)上面給出的信息，我們就能很好的解讀這張圖譜。這里的積分面積，就是氫原子個(gè)數(shù)之比，而裂分峰數(shù)，可以判斷氫所處的化學(xué)環(huán)境，當(dāng)氫原子所連碳原子上有吸電子基團(tuán)時(shí)，則化學(xué)位移會(huì)增大，出現(xiàn)在高位移處，反向推導(dǎo)，則在δ=4.0處的質(zhì)子，所處的環(huán)境可能有吸電子基團(tuán)存在。? ? ? ? ? ? ? ?

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根據(jù)上面給出的信息，我們就能很好的解讀這張圖譜。這里的積分面積，就是氫原子個(gè)數(shù)之比，而裂分峰數(shù)，可以判斷氫所處的化學(xué)環(huán)境，當(dāng)氫原子所連碳原子上有吸電子基團(tuán)時(shí)，則化學(xué)位移會(huì)增大，出現(xiàn)在高位移處，反向推導(dǎo)，則在δ=4.0處的質(zhì)子，所處的環(huán)境可能有吸電子基團(tuán)存在。

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04?核磁碳譜

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核磁碳譜的靈敏度要低于氫譜，原因是13C的自然豐度只有1.1%，13C的磁旋比（γ）只有1H的1/4，信號(hào)強(qiáng)度與磁旋比立方成比例。

脈沖傅立葉變換核磁共振波譜儀特點(diǎn)

（1）不采用固定頻率掃描或固定磁場(chǎng)掃頻的方法，而是將某一范圍內(nèi)的不同頻率同時(shí)提供給樣品。

（2）樣品至于固定磁場(chǎng)中，并接受短脈沖電磁輻射的照射，脈沖輻射的頻率分布范圍，正適合置于給定磁場(chǎng)中的碳核共振所需的頻率

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05?脈沖傅立葉變換技術(shù)

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采用脈沖傅立葉變換技術(shù)極大的增加了靈敏度，降低了背景噪聲，由于許多脈沖自由感應(yīng)衰減信號(hào)可以累加，在計(jì)算機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存，由于這種累加儲(chǔ)存，使信噪聲均勻化，信號(hào)累加不斷增強(qiáng)。信噪比隨掃描次數(shù)的平方根而增加。

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將時(shí)域圖經(jīng)過(guò)傅立葉變換轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域圖。記錄一次FID信號(hào)只需要1S左右時(shí)間，若用此脈沖信號(hào)多次照射，就得到了FID信號(hào)的干涉圖，這種干涉圖只有通過(guò)傅立葉變換才能轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)的核磁共振波譜圖。

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06 碳核位移與溶劑參數(shù)

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07?質(zhì)子全去偶、偏共振去偶

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當(dāng)兩張?zhí)甲V的化學(xué)位移值相等時(shí)，偏共振去偶譜圖沒(méi)有出現(xiàn)裂分時(shí)，則證明碳核上沒(méi)有連接質(zhì)子（H），是個(gè)叔碳。

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08?二維譜圖 （C-H譜）

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在分析二維H-H譜時(shí)，要先從對(duì)角線峰開(kāi)始，因?yàn)槠錃w屬可知，是相同氫原子的偶合。而主要的還是要觀察交叉峰，它是相鄰氫原子之間的偶合，給出的參數(shù)更為重要。??

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這張圖是代謝物的H-H二維圖譜，其中實(shí)線連接點(diǎn)為相同氫的偶合，而虛線的連接點(diǎn)為交叉峰，給出的數(shù)據(jù)是相鄰氫之間的偶合，更為重要些。

09?二維譜圖（C-H譜）

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在分析二維C-H譜時(shí)，還是要聚焦在交叉峰，它是碳核與直接相連氫之間的偶合，當(dāng)沒(méi)有出現(xiàn)交叉峰，則證明有叔碳存在。這種方法可以與07中的方法結(jié)合，兩者可以相互印證叔碳位置，為檢測(cè)提供了更好的方案。

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以上文章來(lái)源于氫科技前沿，作者春風(fēng)

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