核磁

NMRChemicalShiftsofCommon

LaboratorySolventsasTraceImpurities

HugoE.Gottlieb,*VadimKotlyar,and

AbrahamNudelman*

DepartmentofChemistry,Bar-IlanUniversity,Ramat-Gan52900,Israel

ReceivedJune27,1997

InthecourseoftheroutineuseofNMRasanaidfor

organicchemistry,aday-to-dayproblemistheidentifica-

tionofsignalsderivingfromcommoncontaminants

(water,solvents,stabilizers,oils)inless-than-analyti-

cally-puresamples.Thisdatamaybeavailableinthe

literature,butthetimeinvolvedinsearchingforitmay

beconsiderable.Anotherissueistheconcentration

dependenceofchemicalshifts(especially1H);results

obtainedtwoorthreedecadesagousuallyrefertomuch

moreconcentratedsamples,andrunatlowermagnetic

fields,thantoday’spractice.

Wethereforedecidedtocollect1Hand13Cchemical

shiftsofwhatare,inourexperience,themostpopular

“extrapeaks”inavarietyofcommonlyusedNMR

solvents,inthehopethatthiswillbeofassistanceto

核磁共振是什么原理

核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种重要的物理现象和分析技术，它在化学、生物学、医学等领域有着广泛的应用。核磁共振技术的原理是基于原子核在外加磁场和射频场的作用下发生共振吸收和辐射，通过对这些信号的检测和分析，可以得到样品的结构和性质信息。本文将介绍核磁共振的基本原理，以及其在科学研究和应用中的重要作用。

首先，核磁共振的原理是建立在原子核的量子力学性质上的。原子核由质子和中子组成，而质子和中子都带有自旋。当一个原子核处于外加磁场中时，由于自旋的存在，它会产生一个磁矩，从而具有磁性。在外加磁场的作用下，原子核会发生能级分裂，形成能级差。当外加射频场的频率与这个能级差相匹配时，原子核就会吸收能量，发生共振现象。通过调节外加磁场和射频场的强度和频率，可以实现对不同原子核的共振激发，从而获取样品的结构和性质信息。

其次，核磁共振技术在化学分析中有着重要的应用。通过核磁共振技术，可以确定分子的结构、构象、溶剂环境等信息。例如，通过核磁共振波谱可以确定化合物中不同原子核的化学位移，从而推断它们所处的化学环境；还可以通过耦合常数来确定不同原子核之间的相互作用关系，进而推断分子的结构。因此，核磁共振技术成为了化学分析中不可或缺的手段，广泛应用于有机化学、生物化学、材料化学等领域。

此外，核磁共振技术在生物医学领域也有着重要的应用。核磁共振成像（MRI）技术是一种非侵入性的医学影像技术，可以获取人体内部组织器官的高分辨率影像，对疾病的诊断和治疗起着至关重要的作用。通过核磁共振成像，可以清晰地观察到人体内部的器官结构、血管分布、病变情况等信息，为医生提供重要的诊断依据。同时，核磁共振技术还可以用于研究蛋白质、核酸等生物分子的结构和功能，对于生物医学研究具有重要意义。 总之，核磁共振技术是一种基于原子核量子力学性质的分析技术，具有广泛的应用前景。通过对原子核共振信号的检测和分析，可以获取样品的结构和性质信息，对化学、生物学、医学等领域的研究和应用起着重要的作用。随着科学技术的不断发展，相信核磁共振技术在未来会有更多的创新和突破，为人类社会健康发展和科学进步做出更大的贡献。

/OrganometallicsrXXXXAmericanChemicalSocietyOrganometallicsXXXX,XXX,000–000ADOI:10.1021/om100106e

NMRChemicalShiftsofTraceImpurities:CommonLaboratorySolvents,Organics,andGasesinDeuteratedSolventsRelevanttotheOrganometallicChemistGregoryR.Fulmer,*,†ler,‡NathanielH.Sherden,‡HugoE.Gottlieb,§AbrahamNudelman,§BrianM.Stoltz,‡JohnE.Bercaw,‡andKarenI.Goldberg††DepartmentofChemistry,UniversityofWashington,Box351700,Seattle,Washington98195-1700,‡ArnoldandMabelBeckmanLaboratoriesofChemicalSynthesisandCaltechCenterforCatalysisandChemicalSynthesis,DivisionofChemistryandChemicalEngineering,CaliforniaInstituteofTechnology,Pasadena,California91125,and§DepartmentofChemistry,BarIlanUniversity,RamatGan52900,IsraelReceivedFebruary11,2010Tablesof1Hand13CNMRchemicalshiftshavebeencompiledforcommonorganiccompoundsoftenusedasreagentsorfoundasproductsorcontaminantsindeuteratedorganicsolvents.BuildingupontheworkofGottlieb,Kotlyar,andNudelmanintheJournalofOrganicChemistry,signalsforcommonimpuritiesarenowreportedinadditionalNMRsolvents(tetrahydrofuran-d8,toluene-d8,dichloromethane-d2,chlorobenzene-d5,and2,2,2-trifluoroethanol-d3)whicharefrequentlyusedinorganometalliclaboratories.Chemicalshiftsforotherorganicswhichareoftenusedasreagentsorinternalstandardsorarefoundasproductsinorganometallicchemistryarealsoreportedforallthelistedsolvents.

前沿简介

具有磁矩的粒子，例如原子核或电子，在稳恒磁场中对射频或微波电磁辐射产生共振吸收现象，称为磁共振。它是研究物质与电磁场相互作用，了解物质的微观结构的重要手段之一，这是物理实验的一个重要分支。由于磁共振方法具有能深入物质内部，而又不破坏样品本身，并且具有迅速、准确、分辨率高等优点，因此，它发展很快，在物理、化学、生学、医学及它们的边缘学科中具有广泛的应用。另一方面，磁共振对磁场的精密测量也供了新的技术，做出了重要的贡献。

磁共振有多种形式，共振机理也有区别，例如核磁共振，电子自旋共振等，但基本原理和实验方法有许多相似之处。磁共振的理论有经典和量子两种，它们都能说明磁共振现象的本质，下面主要对量子理论给予简要介绍。

现以核磁共振为例加以说明。根据量子力学，核角动量p由下式决定：

||(1)pII (1)

其中，I为核自旋量子数，可取1301222h、、、、，,h为普朗克常数。又核自旋磁矩与p的关系为

p (2)

称旋磁比。现以氢核为例，式(2)可写为

pmegp2或)1(IIgN (3)

式中pmeg2，e为质子电荷，pm为质子质量，g为朗德因子，5.05082Nphem2710焦耳/特斯拉，称核磁子。

当氢核处在外磁场B中，磁矩在外磁场方向上的投影是量子化的，只能取下列数值，

Nzmgmh (4)

I、mI、I、I)1(1称磁量子数。磁矩在静磁场B中具有势能为

BmgBEN (5)

对氢核，21I，故21m，即分裂为两个能级，称塞曼能级，如图1(a)所示。两能级的能量差为

ΒgμEN (6)