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核磁作为化合物定性中最重要的方式之一，主要分为核磁氢谱（1H-NMR）和核磁碳谱（13C-NMR）两种，接下来我们将分享一些关于核磁氢谱的基本原理和应用。
1H-NMR的基本原理主要是：利用特定频率的电磁波，使得具有自旋原子核（氢原子）发生能级跃迁，即发生核共振，产生的磁频率信号经过转换放大在谱图上以峰的形式体现。
（原理见图1）从原理上看，接收到的信号是磁频率信号，为方便转换，以基准物质为原点，不同官能团的原子核相对于基准物质的距离，即为化学位移（δ）。
一般使用的基准是四甲基硅烷（TMS），规定其化学位移为零。
而核磁定性的基本方式就是利用分子中含氢基团的化学位移和谱峰裂分情况，对化合物的分子结构进行判断。
图1 NMR原理图提到核磁，除了对分子结构进行定性外，我们经常听到的“定量核磁”又是指什么呢？实际上定量核磁（Q-NMR）就是在1H-NMR的基础上，引入“量”的概念，主要利用核磁信号强度与原子数成线性正比的关系，从而用于纯度化合物的含量测定上。
和传统的色谱面积归一化法相比，主要通过定量核磁内标对样品中主成分的含量进行定量，从而可以减少相对响应因子、水分、不挥发性杂质及挥发性杂质对纯度定值准确性的干扰。
目前中国药典、美国药典、英国药典、欧洲药典以及日本药局方均将定量核磁共振（QNMR）作为法定标准收载于附录中。
那么定量核磁又是怎样实现定量目的？定量核磁主要采用内标法，将精密称量的样品和内标混合配制成溶液，通过比较样品特征峰的响应值与内标峰的响应值计算样品的含量。
计算公式如下：式中：Px：定量核磁法测定样品质量分数（%）Pstd：内标物的质量分数（%）Ix：样品在1H-NMR的响应值Istd：内标物质在1H-NMR的响应值Nx：样品的原子核数Nstd：内标物的原子核数（二甲基砜的Nstd=6）Mx：样品摩尔质量Mstd：内标物的摩尔质量m：样品的称量质量mstd：内标物的称量质量想要利用定量核磁法得到准确的结果，除了要对核磁方法进行确认外，内标的选择会对结果的准确性产生很大的影响。
内容：学习目标：核磁共振谱简介化学位移掌握判断化学位移大小的方法影响化学位移的因素常见有机化合物化学位移磁共振与磁共振成像(MRI)a b磁共振成像：a正常人脑；b 含肿瘤(紫色)人脑第二章第3页旋光性和手性合成1核磁共振谱简介(Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy)无外加磁场外加磁场拉莫尔进动α－自旋态β－自旋态吸收∆E释放∆ENuclear magnetic resonance(NMR)核磁共振E M Purcell（1912-1997）美国1952年获物理奖Felix Bloch(1905-1983)美国1952年获物理奖确定分子的C-H和C-C骨架及所处化学环境在核磁共振氢谱1HNMR(300MHz)8化学位移δ取决于核外电子的电子云密度核外电子云密度大，屏蔽作用强，δ小；核外电子云密度小，去屏蔽作用强，δ大.2化学位移(The Chemical Shift)δ电子运动方向电子产生诱导磁场从而对核具有屏蔽作用质子B 诱导Herbert Sander Gutowsky (1919–2000)美国Gutowsky H.S., Hoffman C.J.,Phys.Rev ., 1950, 80, 110)ppm (10νννδ6TMS⨯=仪样－注意:A.1H NMR 中, 常用(CH 3)4Si(TMS)作标样, 规定其δ= 0;B.1H NMR 中, 一般的有机化合物的化学位移约在12ppm 的范围内。
常见有机化合物位移常见有机化合物化学位移区域I 醛(羧)基氢区域II 芳基氢区域III 乙烯基氢区域IV C-Z 氢区域V 烯丙基氢区域VI 饱和氢1) 诱导效应化合物C H 3X C H 3F C H 3OH C H 3Cl C H 3Br C H 3I 电负性(X)4.0(F)3.5(O)3.1(Cl)2.8(Br)2.5(I)δ(ppm) 4.26 3.40 3.05 2.68 2.16❑δ值随邻近原子电负性增加而增加低场δ值大高场δ值小3影响化学位移的因素化学位移δ取决于核外电子的电子云密度核外电子云密度大，屏蔽作用强，δ小；核外电子云密度小，去屏蔽作用强，δ大.❑ 的影响还随离电负性的取代基个数增加而增加，随距离增大而减小1.0 ppm 3.1 ppm5.3 ppm7.3 ppm1.6 ppm0.9 ppm3.3 ppm2) 磁各向异向性(Anisotropic Effects)——电子云不呈球对称引起电负性：Csp > Csp 2> Csp 3实测化学位移δ: 2~3 4.5~6.5 0.9~1.5推测化学位移δ: C≡C -H C=C-H C-C-HPh-H, 6.5~8.5=C-H 4.5~6.5≡C -H 2~3>>π电子流3)共轭效应❑给电子共轭效应（化合物A）减小质子化学位移，❑吸电子共轭效应（化合物B）增大质子的化学位移4) 氢键❑形成分子间氢键后，其化学位移值移向低场，增大质子的化学位移形成分子内氢键时，化学位移值移向更低场RO H 0.5~5ppm RN H 21~3ppm羧酸(二聚体) 10~13.0ppm1HNMR出峰1HNMR不出峰小结化学位移δ取决于核外电子的电子云密度核外电子云密度大，屏蔽作用强，δ小；核外电子云密度小，屏蔽作用小，δ大.化学位移δ还受诱导效应、共轭效应、各向异向性和氢键的影响。
1h nmr光谱
1HNMR光谱即核磁共振氢谱，是一种用于测定有机物分子中氢原子种类、数目和化学环境的光谱技术。
核磁共振氢谱通过样品分子中不同化学环境磁性氢原子核的吸收峰位置（化学位移）为横坐标，以测得吸收峰的相对高度（共振信号强度）为纵坐标所作的谱图。
核磁共振氢谱图中，不同峰数目反映了有机物分子中氢原子化学环境的种类；不同化学环境下的氢具有不同的化学位移，相同化学环境下相同的氢具有相同的化学位移。
不同特征峰之间的强度比反映了不同化学环境氢原子的数目比，进而推断出有机物的碳骨架结构。
甲苯的核磁氢谱
甲苯的核磁共振谱，即质子核磁共振谱（1HNMR）主要由氢原子（质子）在磁场中发射的信号组成。
在甲苯中，有两种不同的氢环境——三个甲基氢和五个芳香环氢。
这是因为甲苯的分子结构中，存在一个由六个碳原子和六个氢原子组成的苯环，苯环上的五个氢原子处于一个化学环境中，而挂在苯环上的甲基团中的三个氢原子处于另一个化学环境中。
在核磁氢谱中，这两种化学环境的氢原子会产生两个独立的信号峰。
甲基（-CH3）的三个氢原子产生一个来自高场区的信号峰，而苯环上的五个氢原子则产生一个来自低场区的信号峰。
各个信号峰的强度反映了它们对应的氢种群的数量。
甲苯的1HNMR谱还可以给我们提供其他有用的信息，如化学位移，这是由磁场的强度（以皮皮（ppm）来表示）和其他因素（如温度、磁场均匀性、样品纯度和浓度等）共同决定的。
一般来说，增加磁场的强度或降低温度都会增加核磁共振信号的化学位移。
此外，由于甲苯分子中的所有氢原子都是等效的，因此，在
1HNMR谱中，所有的信号线都应具有相同的强度。
总的来说，甲苯的核磁氢谱可以帮助我们更好地理解其分子结构和化学性质，并为研究其他类似的有机化合物提供参考。
