核磁共振—化学制药工艺学33
核磁共振是有机化合物表征最有效、最简单的表征手段。通过核磁共振我们可以得到化合物不同元素的数量、种类、化学环境、立体构型以及纯度等信息，结合原料和反应信息，我们可以基本确定化合物的结构。
1 化学位移
我们在分析核磁谱图（后续讨论都以最常见的氢谱为例）时，首先会发现氢谱图中有不同位移的峰。氢的化学位移不同说明其化学环境不同，同时也反应了H的电荷密度大小（H电荷密度越大，化学位移越小）。通常有机化合物的信号范围为0- 12 ppm。
如下图所示，氢谱不同位置大概对应的H的种类。
2 核磁积分
核磁积分与质子个数成正比，因此核磁不仅能根据周围的环境(相邻原子)告诉你拥有的质子类型（化学位移），而且还能告诉你拥有多少个质子（核磁积分）。比如，来自芳香族环的氢谱信号。具有不同取代基数的芳烃，我们可以用其氢谱进行区分。
3 裂分规则（N+1规则）
核磁共振信号可能有不同数量的峰，称为信号裂分或多重数。信号裂分可以说是核磁共振光谱最独特最重要的特征，它使核磁共振光谱成为一种极为全面的结构测定工具。通过对于核磁裂分的分析，我们可以得到许多化合物的结构信息。最简单的信号由一行组成，称为单线，然后是双线，三重线，等等。有7行以上的信号称为多路信号。
裂分是由同一个(双氢)或相邻碳上的氢(邻位氢)引起的。只有非等效质子（化学环境不同）才能分裂给定质子的信号。一个相邻的质子将一个核磁共振信号分裂成一个双重态，两个相邻的质子将信号分裂成一个三重态。例如:Ha和Hb是不相等的质子，所以它们可以分割彼此的核磁共振信号。
有一个公式可以根据相邻的氢来预测峰值的数量，这被称为n + 1规则，其中n是相邻的质子的数量。以下是核磁共振光谱中分裂模式的汇总表。
如果同一个碳上的质子是非对映异构的（两个H的化学位移不同），也可能有信号被质子分裂。
4 耦合常数
自旋偶合会产生共振峰的分裂后，两裂分峰之间的距离（以Hz为单位）称为耦合常数。不是两组氢之间化学位移的差值，而是一组峰中相邻两个峰之间的化学位移的差值。计算公式如下：
耦合常数 = 相邻两个峰之间的位移差×核磁频率
可以从耦合常数看出基团间的关系，邻位偶合常数较大，远程偶合常数较小，还可以判断邻位氢的二面角。
对于有双键的化合物，顺式的氢之间偶合常数为6～10Hz，反式的氢之间偶合常数为12～16Hz（与其二面角大小成正比）。