当使用NMR检测出现问题时（2）

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本文来自Chem-Station日文版NMRの測定がうまくいかないとき（２）作者 Gakushi

翻译投稿炸鸡校对 Sum

今天来总结下NMR检测出现问题时的处理方法（2）。我们接着上次介绍NMR检测出现问题的应对方法继续介绍。

首先介绍两个使用NMR时的注意事项。

NMR不支持的功能

NMR 操作中允许的功能只有Integration, Peak picking, Baseline correction, Phase correction。不仅不能任意消除某一个信号峰，连消除溶剂的信号峰都不行。

打印图谱的时候的注意点

打印图谱的时候，比如，我们经常只打印化学位移值-0.5 ppm ~ 8.5 ppm这一段的图谱，为的是比较图谱的时候更方便。当然了，像乙醛这样的，乙醛的化学位移值会出现11 ppm左右，这时候要根据化合物对图谱的打印范围做适当的改变。

接下来，介绍常见的实验性失败及其解决方法。

1：当产物的信号峰发生重叠时，耦合常数和信号峰的积分面积无法计算。这时候该怎么办呢？

解决方案：请试试其他的NMR溶剂。可能会出现预期的信号峰。特别当待测样品有不饱和键或为芳香族化合物的时候，使用benzene-d₆会得到理想的结果。

2：化合物不溶于CDCl₃怎么办呢？

解决方法：使用不同的氘代试剂，比如benzene-d₆、acetone-d₆，其中最好优先考虑使用methanol-d₄做溶剂。也可以选择DMSO-d₆，但因为DMSO-d₆不容易挥发，溶解样品后，检测结束后冻干、或者用其他良溶剂分液萃取等除去氘代溶剂回收样品会有点麻烦。

3: 氢谱检测的时候，得到的图谱和文献上的标准图谱不一致。这是为什么呢？

如果得到的图谱和标准图谱差异不是很大，可能是样品溶液的浓度有差别。如果样品溶液浓度太高，溶液分子之间的相互作用会影响信号峰的化学位移值。而且，像胺这类的化合物，很小的pH差别也会使NH周围的原子的化学位移值改变

4：如果像OH或NH那样，样品溶液发生了质子交换，哪怎么判别哪个信号峰对应的是哪个氢原子呢？

在CDCl₃的样品溶液中滴加一滴D₂O，剧烈摇晃样品溶液几分钟。再次进样观察图谱，如果发生了质子交换，那么相对应的信号峰应该从图谱中消失。同样的方法也可以用于methanol-d₄，发生了质子交换的信号峰也会从图谱中消失。

5：尽管已经在高真空中抽了几个小时，图谱上还有残留的乙酸乙酯的信号峰。有什么办法可以解决吗 ?

解决方法：有些化合物，会和溶剂形成缔合物。无论溶剂缔合物有多么少，都不可能最先被去除。而且，如果化合物是油状物，溶剂就更容易残留。作为去除残留溶剂的方法之一，可以通过加入氯仿等溶剂与残留溶剂形成共沸物除去。但是，如果没有把氯仿去除干净，氯仿就会残留进而影响产物的收率。

6：CDCl₃的化学位移和芳香族化合物的化学位移相近，这样得不到正确的芳香族化合物的峰积分面积，这样该怎么办呢？

请用acetone-d₆做溶剂试试看。或者加入TMS做内标，对峰面积做校准

7：经过TLC和LCMS分离纯化后的化合物，检测出的氢图谱还是很杂乱。这是为什么呢？

确认是不是色谱无法分开的非对应异构体。（一些非对应异构体因为结构、极性差别很小，无法用色谱很好的分开。可以用手性HPLC再度确认下。

如果待测样品是阻转异构体(atropisomer)，应该进行NMR的升温实验。特别是二级酰胺类化合物和环烷烃（拥有8-11个碳原子）之类的化合物，这些化合物为阻转异构体的可能性很大。

8：虽然已经很小心了，但是水的信号峰还是很大，真不知道怎么办 ?

对NMR瓶装氘代溶剂来说，如果重复使用可能会被水污染。解决方法就是用干燥剂(Almina, K₂CO₃, Na₂SO₄等)干燥CDCl₃_。或者用价格较贵的安瓿瓶装氘代溶剂来测定。还可以向CDCI₃中滴入一滴D₂O，充分摇匀后再进样检测。

9：图谱上有丙酮的残留信号峰

是因为清洗NMR样品的丙酮残留在了样品管上。可以尝试将其干燥些。对于一次性的NMR样品管可以进行烘箱干燥，吹干后放入120^oC的烘箱里放一天就足够了。对于精确度要求高的检测，核磁管不要用烘箱干燥加热的方法去除溶剂，要用抽真空的方法去除溶剂。

10：信号峰变宽了是为什么 ?

匀场不好，样品不均一（很可能是化合物在溶剂中溶解度太低）的样品，浓度太高的样品等几个原因都会引起信号峰扩大。你需要和技术人员讨论下是其中的哪一个原因。必要的时候还要修理下仪器。

11：crude NMR太“脏”了（所含成分太多）

crude NMR并不只是判断反应是否进行的唯一方法。比如样品里有Byproduct（副产物），样品里有试剂残留，有非对映异构体生成，有DMF这样高沸点的溶剂残留，这些情况下，要用其他的方法（LC-MS之类的）来确认目标物质有没有生成。

12：NMR样品管怎么洗都洗不干净

恐怕每个实验室的清洗方法都不一样吧，这里介绍几个清洗方法。首先就是加入丙酮清洗再用超声波清洗。第二个方法是，用清理管子的细刷子清洗。第三个方法是，用各种溶剂清洗。第四个方法是，加入高沸点的溶剂然后放入100℃水浴加热，再用超声波反复清洗。诸如此类的方法还有很多。一次性的样品管可以不用清洗，如果用的是昂贵的样品管还是用完之后立即清洗吧。