NMR 101
核磁共振 （NMR） 波谱是一种信息丰富且无损的分析工具，它利用特定原子核的固有磁性特性来揭示固体或液体样品中分子的结构、特性、浓度和行为。
不同研究领域的研究和质量保证实验室依靠 NMR：
- 特征分子结构
- 监测混合物的组成
- 研究分子动力学和相互作用
- 量化已知和未知组件
丰富的既定方法使 NMR 比以往更容易使用，同时也足够灵活，可以研究从小分子到RNA数百个核苷酸长的目标。最新的技术和软件技术的进步使 NMR 紧凑且接近，足以用于大多数分析实验室，为有针对性的研究应用提供了更强大的选项。NMR 光谱仪的范围从注重成本的台式系统到带高场磁铁的精密研究光谱仪，以最大限度地提高灵敏度和分辨率。
NMR的强大力量
NMR 提供独特的分析功能：
- 从完整分子的振动，在他们的自然环境丰富的结构信息
- 无需结晶或其他操作，允许通过其他方法对无法进入的物种进行结构测定
- 所需的样品制备或分离最少 – 即使是复杂的矩阵
- 通过与已建立的 NMR 光谱库进行比较的分子识别
- 未知和未知数的并发识别和定量
- 自动数据采集和分析，以简化和操作速度吞吐量
- 固态或溶液中分子动力学的无损视图，保持样品完好无损，供进一步分析
以下是该过程的主要概述：
样品制备：
样品（通常是溶解在溶剂中的液体或固体）在分析前可脱气并去除颗粒。
示例介绍：
含有样品的薄壁玻璃瓶被放置在一个电子 线圈内，或起振器中，而电子线圈或振子又位于核磁光谱仪中心的强大磁铁内。磁体使样品内的易感原子核与其磁场对齐，从而获得一致的静止对齐方式。
NMR 特别适用于含有奇数质子和/或中子的原子核，例如 1H 或 13C。这些原子核表现出一个内置的磁力时刻和角动量，它们共同赋予核一个称为"旋转"的属性。足够强的磁铁会导致这些核使其自旋与磁场对齐。
数据采集：
谐振器线圈释放一个或 更多的射频脉冲在正确的频率，以扰动特定核，然后检测释放的能量作为核"放松"回到在称为自由感应衰减（FID）的进程中，它们的静止对齐方式。 因为 FID 信号通常相对于背景非常小噪音，多次收购通常平均。那个信号就是由 Fourier 转换为 NMR 频谱，显示核响应的频率。
![NMR 自由感应衰减的原始信号的示意图。（由Nmr_fid_good_shim.svg： 陀螺仪衍生作品： Imalipusram （此文件派生自 Nmr fid 好.svg：）[CC BY-SA 3.0 或 GFDL]，通过维基共享。](/zh/resources/library/application-notes-mr/nmr-101/_jcr_content/root/contentpar/twocolumns_1158857620/contentpar-2/image.coreimg.png/1601522045460/nmr-fid-good-shim-en-svg--768x561.png)
数据解释：
特征良好 给定同位素的响应频率差异揭示了邻近电子的电磁影响（"化学转移"）。 将峰值拆分为两个或多个子峰值表示磁性相邻核的影响（"旋转耦合"）。下图显示每种效果，使用基于任一的 NMR 波谱进行乙醇碳（顶部）或氢（底部）核。
RF 脉冲的自定义序列可找出有关样本，有时探测多个核。高级软件可以简化分析和解释，并自动化数据的许多方面获取、分析和报告。
