核磁共振谱图的一维、二维（氢谱、碳谱）解析

核磁共振谱图分析

在学习核磁共振谱图之前，我们应该先了解化学位移（Hz），它的本意是指"质子周围基团的性质不同，使它的共振频率不同。但由于核共振频率的化学位移只有百万分之一，采用绝对表示法非常不便，因而采用相对表示法，为此选择一个参比物(TMS,四甲基硅烷)，来确定相对化学位移值(δ)，单位ppm。我们所看到的图谱，是沿着横坐标自左向右从高频向低频扫描，所对应的磁场强度是由低到高，这种方法称为连续波方法。 

核磁共振波谱法在发生磁能级跃迁时，所需的电磁辐射能量极小。一般选取的自旋量子数I=1/2（1H、13C、19F、31P），由于磁矩大（公式μ＝γp )，自然丰度高，所以产生核磁共振信号强。当I=0时，无角动量（P）产生，进而不产生核磁共振信号。

这里小编给出几个常见的总结

（1）当增大外加磁场强度（B）时，化学位移减小（δ），屏蔽常数增大(σ)，出现在高场、但偶合常数（J）不变。

（2）当共轭作用存在（供电子基团）时，促使电子密度增加、屏蔽作用增强、屏蔽常数增加、化学位移减小、出现在高场。

（3）当电负性增强时，电子密度减小、屏蔽常数减小，去屏蔽作用增强、化学位移增大，出现在低场。

下图为谱图的结构信息如图，在这里的裂分峰数、化学位移、峰面积是解读图谱信息时，最为关键的部分。

根据上面给出的信息，我们就能很好的解读这张图谱。这里的积分面积，就是氢原子个数之比，而裂分峰数，可以判断氢所处的化学环境，当氢原子所连碳原子上有吸电子基团时，则化学位移会增大，出现在高位移处，反向推导，则在δ=4.0处的质子，所处的环境可能有吸电子基团存在。               

根据上面给出的信息，我们就能很好的解读这张图谱。这里的积分面积，就是氢原子个数之比，而裂分峰数，可以判断氢所处的化学环境，当氢原子所连碳原子上有吸电子基团时，则化学位移会增大，出现在高位移处，反向推导，则在δ=4.0处的质子，所处的环境可能有吸电子基团存在。

核磁碳谱的灵敏度要低于氢谱，原因是13C的自然丰度只有1.1%，13C的磁旋比（γ）只有1H的1/4，信号强度与磁旋比立方成比例。

脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪特点

（1）不采用固定频率扫描或固定磁场扫频的方法，而是将某一范围内的不同频率同时提供给样品。

（2）样品至于固定磁场中，并接受短脉冲电磁辐射的照射，脉冲辐射的频率分布范围，正适合置于给定磁场中的碳核共振所需的频率

采用脉冲傅立叶变换技术极大的增加了灵敏度，降低了背景噪声，由于许多脉冲自由感应衰减信号可以累加，在计算机内储存，由于这种累加储存，使信噪声均匀化，信号累加不断增强。信噪比随扫描次数的平方根而增加。

将时域图经过傅立叶变换转变为频域图。记录一次FID信号只需要1S左右时间，若用此脉冲信号多次照射，就得到了FID信号的干涉图，这种干涉图只有通过傅立叶变换才能转变为常规的核磁共振波谱图。

06 碳核位移与溶剂参数

07 质子全去偶、偏共振去偶

当两张碳谱的化学位移值相等时，偏共振去偶谱图没有出现裂分时，则证明碳核上没有连接质子（H），是个叔碳。

08 二维谱图 （C-H谱）

在分析二维H-H谱时，要先从对角线峰开始，因为其归属可知，是相同氢原子的偶合。而主要的还是要观察交叉峰，它是相邻氢原子之间的偶合，给出的参数更为重要。  

这张图是代谢物的H-H二维图谱，其中实线连接点为相同氢的偶合，而虚线的连接点为交叉峰，给出的数据是相邻氢之间的偶合，更为重要些。