【原】核磁數據不會看？三步教你用1HNMR快速計算反應收率

樣品中化合物的比例可以通過峰的積分來確定的必要條件：

1）均質核磁共振樣品；

2）足夠的弛豫時間（d1）——在¹H NMR中通常不是問題，但在¹⁹F NMR中，我們通常將d1延長到5秒；

3）沒有去耦脈沖（這就是為什么標準¹³C NMR光譜中的積分沒有用）；

4）良好的信噪比；

5）對所選峰沒有（顯著）其他貢獻（即所比較的化合物必須具有與其他化合物的峰不重疊的峰）。并非光譜中的所有峰都需要沒有重疊峰，但每種待測定的化合物必須至少有一個峰沒有其他化合物的貢獻。最好選擇簡單的峰，因為這樣更容易看到是否存在重疊的雜質。然而，所選的峰不需要只對應于等效的核——只要所選峰所代表的核的數量是確定的。

積分的比率給出了核的比率，需要根據所選峰表示的核的數量（N）進行校正，以給出化合物的摩爾比：

   式1

Integral_A：化合物A所選峰的積分值

Integral_B：化合物B所選峰的積分值

N_A：化合物A所選峰對應的質子個數

N_B：化合物B所選峰對應的質子個數

【注】

如果一種化合物有幾個好的（不重疊的）峰，可以使用積分/N值的平均值（或通過觀察光譜中不同峰的積分/N的變化，可以感覺到該方法的精度）。

1. 用內標測定產量

當無法識別或量化給定混合物（如粗產品）的所有成分時，可以通過使用內標來確定特定（已知）成分的量。

內標必須以已知量存在，其光譜必須至少有一個峰不與光譜中的其他峰重疊。當峰的積分幅度相似時，該程序的準確性是最佳的，即應明智地選擇內標的量。

分析物（A）的摩爾量可以根據內標物（IS）的摩爾數和摩爾比計算：

  式2

摩爾比（rA/IS）可以根據式1計算。

樣品的質量不在計算范圍內，因為該方法僅依賴于內標與待測化合物的摩爾比。

2. 無內標的產量測定

當樣品僅由已知化合物組成時，所有化合物都有至少一個用于積分的干凈峰，可以確定每種化合物的量。在這種情況下，需要樣品的質量以及每種化合物的分子量。水和微量溶劑通常可以忽略不計。

在這種情況下，將樣品的總質量表示為組分質量的總和是有幫助的

       式3

其中m是樣品的質量，m_x是混合物中組分x的質量

    式4

其中nx是組分x的摩爾量，Mx是分子量

對于兩種組分A和B的混合物，方程式4變為

  式5

將n_A=n_B·r_A/B代入方程式5，得到

     式6

其中n_B是（任意選擇的）組分B的材料摩爾量，m是混合物的總質量，m是分子質量。

一旦以這種方式確定了n_B，就可以通過n_A=n_Br_A/B來確定n_A。

3. 應用實例

1）用內標測定產量

以1,3,5-三甲氧基苯為內標的復雜混合物中2-苯基環己酮含量的測定：

分析物與內標物之比：

樣品含有4.8 mg內標：

在上述方程式2中插入以下內容：

n_A=0.0285 mmol·0.54=0.0154 mmol

在這種情況下，樣品是反應的粗產物，其中2-苯基環己酮的理論產率為0.25 mmol，因此NMR產率為0.0154 mmol/0.25 mmol =6%

注意：在這種情況下，選擇了內標的量，使得當內標的積分歸一化為1.00時，產物峰的積分直接給出NMR產率。這也旨在與比較相似幅度積分的原則很好地一致：對于100%的NMR產率，兩個峰將具有相同的積分。

2）無內標的產量測定

2,4,6-三異丙基苯甲酸酯和2,4,6-苯甲酸三異丙基酯混合物中特定量的測定：

A和B之間的比率

混合物的質量為198毫克：

使用n_A=n_B。r_A/B給出

在這種情況下，樣品是在柱色譜法后從理論產率（a和B）為0.50 mmol的反應中獲得的。

因此，NMR產率為

A和B的總收率：90%混合物中各組分的質量很容易獲得