【原】【合成经验】怎样才能拿到一个合格的H NMR谱，一些常见的问题怎么解决？

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HNMR谱图是确认化合物结构最重要的数据之一，在有机合成过程中，新合成的化合物必须要HNMR表征，如何得到一个合格的HNMR谱图，是每个合成人必须掌握的技能。下面小编列出一些常见的问题，抛砖引玉，大家共同学习交流。

问题：产物的峰的不同H直接互相重叠，无法看清峰型，无法精确积分或者不能完全分辨出特定H用于判断HH相关或C-H相关的二维谱图。

解决方法：可以尝试用不同的氘代试剂，化合物在不同的氘代试剂中的峰的位置和峰型会有区别。

问题：产物不溶于氘代氯仿

解决方法：氘代氯仿峰型窄，相对便宜，是常用的氘代试剂之一，但是还有其他很多氘代试剂可以选择。尝试新的氘代试剂，只要氘代试剂不覆盖产物峰，都可以尝试。要根据样品的极性选择极性相似的溶剂，氘代溶剂的极性从小到大是这样排列的：苯、氯仿、乙腈、丙酮、二甲亚砜、吡啶、甲醇、水。

问题：排除化合物本身的问题，第二次测的HNMR谱图和第一次测的不同。

解决方法：如果只是稍有不同，可能是两次测样的浓度不同，有时更浓的样品中分子的相互作用更加明显，进而影响谱图。

问题：化合物中含有OH或NH等活泼氢，不能确定那个峰是活泼氢的峰？

解决方法：在核磁管样品中加一滴氘水，剧烈振荡几分钟，活泼氢会被氘掉，在谱图上消失，或者直接用氘代甲醇送样。酰胺类的氨基氢交换得很慢，需要长时间放置再测谱。

问题：乙酸乙酯峰盖掉了我的产物峰，油泵拉了几小时还是有溶剂残留

解决方法：有时溶剂会包在产物中，无法除去溶剂【【合成经验】如何除去交货产物中的溶剂残留?】。如果直接想看清峰，可以用二氯甲烷带一下，除去乙酸乙酯后再测。

问题：TLC或LCMS确认产物很纯，但是HNMR谱图非常复杂，明显不是单一的化合物或非对映体的混合物的核磁。

解决方法：可能是旋转异构，特别是含有仲胺的酰胺结构时，尝试测试变温核磁。

问题：确定产物非常干燥，取样也非常小心，没有吸水，但是还是有非常明显的水峰。

解决方法：使用安瓿瓶的氘代试剂，或者在氘代试剂中加入碳酸钾或无水硫酸钠除水。

问题：我的谱图中含有一个明显的没有接触过的溶剂峰

解决方法：可能是清洗核磁管后残留的清洗溶剂，或者是核磁帽上残留溶剂，核磁管在烘箱中多烘几小时。

问题：谱图在高场区，有明显的杂质峰，但是产物QC很干净。

解决方法：刮板后的产物测HNMR在高场区会出现杂质峰，这种情况重新刷一遍反相纯化就可以了。另外用塑料滴管吸取氘代试剂会溶部分塑料或者核磁管倒了溶剂碰到了核磁帽也会在高场出现杂质峰，这种情况用玻璃滴管就能解决。

问题：谱图的峰非常宽

解决方法：可能的原因有，匀场不好，样品溶剂度不好导致样品不澄清，样品浓度太高，另外机器故障都可能导致峰宽，尝试在这些方面解决。

为什么要匀场?

磁场强度相等是指在特定的容积限度内磁场的同一性，即穿过单位面积的磁力线数目相等。而在核磁测试中匀场的作用就是保证场强在一个较大的空间尺寸范围内相等，即在磁场的各个点上(水平方向、垂直方向)，磁场强度不应有一点点儿变化。打个不太恰当的比喻，匀场就像液相色谱平衡柱子一样。静磁场均匀性越差，测试结果的偏差越大，图谱质量越差。绝对均匀的磁场是个理想的极限要求，在真实的仪器上是难以实现的。换句话说：仪器朝着这个极限目标越近，实验的结果越好。核磁共振实验中，匀场的好坏直接关系到仪器的实验结果，而且影响是巨大的。因此，对使用人员来讲，匀场是仪器操作的关键。特别是低阶项匀场线圈，更是影响巨大。

测试核磁共振需要多少样品量?

不同场强需要的样品量不同，如300兆核磁、分子量是几百的样品，测氢谱大约需要2mg以上的样品，测碳谱大约需要10mg以上。600兆核磁测氢谱大约需要几百微克。

配制样品为什么要用氘代试剂?怎样选择氘代试剂?

因为测试时溶剂中的氢也会出峰，溶剂的量远远大于样品的量，溶剂峰会掩盖样品峰，所以用氘取代溶剂中的氢，氘的共振峰频率和氢差别很大，氢谱中不会出现氘的峰，减少了溶剂的干扰。在谱图中出现的溶剂峰是氘的取代不完全的残留氢的峰。另外，在测试时需要用氘峰进行锁场。

测试样品是否必须加TMS?

测试样品加TMS(四甲基硅烷)是作为定化学位移的标尺，也可以不加TMS而用溶剂峰作标尺。

可以使用混合氘代试剂吗?

可以。但是化合物在混合溶剂中由于溶剂效应，峰的化学位移和一种氘代溶剂的不同。

为什么氘代丙酮、氘代DMSO(二甲亚砜)的溶剂峰为五重峰?

溶剂峰的裂分是由于氘对氢的耦合，根据2NI+1规律，两个氘对一个氢耦合裂分成五重峰。

【常见氘代试剂的裂分峰型】

不锁场可以测样品吗?

为了使磁场稳定，测试样品时要进行锁场；如果不锁场也可以测试样品，但因为磁场稳定性差，测出的谱图分辨率较低。

化学位移可以给出哪些结构信息?

氢谱中各种基团的化学位移变化很大，不容易记忆，但只要牢记住几个典型基团的化学位移就可以解决很多问题。如：甲基0.8

【常见官能团的化学位移】

溶剂峰两边对称的卫星峰怎样产生的？

氢谱中的峰如果放大很多就会看到峰两边有对称的两个小峰，距离主峰约135Hz左右，这就是卫星峰。它是由于跟1%的13C耦合而形成的。每个卫星峰的强度约为主峰的0.5%。这是由于自然界的C99%为C12，还有1%为C13，平时所看到的氢谱峰是没有被C12分裂的峰(C12自旋量子数是1），但是其实还存在1%被C13(C13自旋量子数是1/2）分裂的氢峰，这1%再被偶合分裂成两个峰，所以强度大概就只有0.5%了。

参考资料：“仪器信息网”，仪器博物馆：这篇文章扛下了核磁共振波谱仪的所有