导图社区 核磁共振氢谱
波谱解析中有关核磁共振氢谱的思维导图，分别涵盖产生条件、化学位移、谱图、峰面积与质子数比、耦合常数、峰宽、峰形等等方面的内容。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
核磁共振氢谱
产生条件
1.自旋核（I≠0）
2.外加磁场
3.满足ΔE=HV
进动频率v=γB/2Π
化学位移
标准物质TMS
屏蔽效应强，共振信号在高场区，绝大多数吸收峰出现在左边
结构对称，是一个单峰
容易回收，化学惰性，与样品不反应，不缔合
-化学位移 定义
定义
核磁共振(NMR)术语
描述核磁共振谱图中信号的位置
以相对于标准参考物的频率差表示
单位为ppm（百万分率）
与磁场强度无关
保证不同仪器结果的可比性
表征分子中电子云密度
影响核周围磁场的屏蔽效应
电子云密度高，屏蔽效应强，化学位移值小
电子云密度低，屏蔽效应弱，化学位移值大
影响因素
诱导效应
移向低场
共轭效应
吸电子共轭（硝基、羧基、醛基等）
给电子共轭(羟基、酯基、烷氧基等）
移向高场
磁各向异性效应
双键上的氢处在去屏蔽区，在低场
三键上的氢处在屏蔽区，在高场
苯环上的氢在去屏蔽区在低场，中部或上下区域在屏蔽区在高场
氢键效应（羟基、氨基等）
空间效应
溶剂效应
溶剂的各向异性
溶剂分子与被测分子的氢键效应
各类质子化学位移
饱和烃、取代烷烃（1——4.5）
烯烃（4.5——7.0）
芳环（6.5——8.0）苯环 7.27
炔烃（1.6——3.4）乙炔1.8
醛（脂肪醛9——10，芳香醛9.5——10.5）
活泼氢
醇0.5——5.5
酚4——8 酚（含分子内氢键）10——16
羧基（宽峰）10——13
氨基
变化范围较大，用重水交换法后吸收峰消失
谱图
n+1规则
自旋耦合
峰面积与质子数比
NMR谱图中信号峰的面积与相应质子的数量成正比
通过积分曲线可以计算出不同质子的相对比例
计算方法
手动积分
使用积分尺或软件工具手动测量峰面积
适用于简单谱图
自动积分
现代NMR软件提供自动积分功能
适用于复杂谱图和高通量分析
应用
定量分析
确定化合物中不同质子的相对含量
用于纯度检测和反应产率计算
结构解析
通过峰面积比验证结构假设
辅助确定分子中各部分的比例关系
注意事项
基线校正
确保基线平直，避免积分误差
影响峰面积的准确性
峰重叠
处理重叠峰时需谨慎积分
可能需要使用二维NMR技术辅助解析
耦合常数（J值）
耦合常数是描述核自旋之间相互作用强度的参数
通常以赫兹（Hz）为单位
类型
标量耦合（J耦合）
通过化学键传递的耦合
与键的类型和数目有关
偶极耦合
通过空间距离较近的核间偶极相互作用
与核间距离和相对取向有关
结构鉴定
通过J值的大小和模式推断分子结构
解析复杂分子的立体化学信息
动力学研究
研究化学反应过程中的中间体
测定反应速率常数
峰宽
峰宽通常指信号峰的半高全宽（FWHM）
峰宽反映了信号的分辨率和纯度
自旋-自旋耦合
耦合常数J值的大小
耦合核的数量
弛豫时间
自旋-晶格弛豫时间（T1）
自旋-自旋弛豫时间（T2）
化学位移各向异性
分子在磁场中的取向分布
分子运动的快慢
峰形
峰形指的是NMR谱图中信号峰的形状
通常峰形应接近高斯分布或洛伦兹分布
仪器分辨率
仪器的磁场均匀性
探头的灵敏度
样品状态
溶液的粘度
样品的浓度
实验参数
脉冲序列的选择
脉冲宽度和间隔
