定量核磁共振法研究进展_黄挺

2012，34（4），327～332；341化学试剂，

定量核磁共振法研究进展

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黄挺，张伟，全灿，李红梅

（中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所，北京100013）

摘要：核磁共振法广泛应用于有机化合物的定性分析，但是它在化合物纯度定值、含量测定中也具有很重要的作用，分为

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DOSY）、NMR）、一维谱（H、C、N、N、F、PNMR）、二维谱（J-分辨、H-H、H-C、液相色谱-核磁共振联用法（LC-固

体NMR等NMR类型。其中，H谱最常用，其他一维谱对不同化合物各有其优势。二维核磁共振法对于在一维谱图中NMR联用技术将高效的分离手段与NMR联用，可以获得复杂样品信号严重重叠的复杂样品的定量分析非常重要。LC-的信息。介绍了各类定量核磁共振法在各领域的研究进展。关键词：定量；核磁共振法；纯度定值；含量测定；色谱中图分类号：O482．53

文献标识码：A

3283（2012）04-0327-06文章编号：0258-

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核磁共振法广泛应用于有机化合物的结构解

但是它在化合物纯度定值、含量测析和定性分析，

定中也具有很多优势，所以定量核磁共振法

（qNMR）是近十几年来兴起的研究热点。qNMR具有以下优点：1）核磁共振波谱用于定量分析的基础是不同化学环境上的原子核共振吸收峰面积

因此，不需要引进任何校正只与它的原子数有关，

因子，不需要为每一种被测物选择相应的标准品，

与传统的定值方法相比，具有极大的优势。2）核磁共振波谱信号直接与化合物基团上的共振原子数目成正比，被测物的量值可被直接溯源到内标它还具备其他常用化合物纯度定值所不具有上，

的优势。如果选用的内标物是通过基准方法溯源就可以直接将被测物至国际单位制的标准物质，

的量值溯源至国际单位制。因此，近年来各国际标准物质研究机构都开展了qNMR研究。3）对被测化合物的要求低，只需要含有氢、碳或氮等元素，可对绝大部分有机化合物的纯度与含量进行定量。4）对被测化合物的纯度要求不是太高，因核磁共振谱图就为只要化合物结构有较小差异，有所不同。5）仪器操作简单，分析速度快。只需要将被测物与内标物准确称重并且溶解于同一种氘代溶剂，就可以在仪器中进行检测。6）灵敏度灵敏度与扫描次数的平方根成随扫描次数增加，正比，可以通过增加扫描次数，获得较高灵敏度。7）分析方法的机理和计算公式明确，容易对测量的影响因素和不确定度进行分析。8）不破坏样品。

定量核磁共振最基础的关系是谱图中信号的积分面积直接正比于产生相应共振谱线的原子核

数。对物质纯度测定，需要一个已知浓度的内标。待测物的纯度Px如下计算：

Px=Ix/IStd·NStd/Nx·Mx/MStd·mStd/mx·PStd

（1）

NStd、MStd、mStd和PStd分别是内标的信号响应、式中：IStd、自Nx、Mx、mx分别是待测旋核数目、摩尔质量、称量质量和纯度；Ix、物的信号响应、自旋核数目、摩尔质量和称量质量。

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NMR主要分为一维谱（1H、C、N、N、F、31

11113PNMR）、DO-二维谱（J-分辨、H-H、H-C、SY）、NMR）、液相色谱-核磁共振联用法（LC-固体1NMR等NMR类型。H谱是最常用的qNMR方法，方法学研究文献也最多，其他一维谱对不同化

合物各有其优势。二维核磁共振法对于在一维谱图中信号严重重叠的样品定量分析非常重要。LC-NMR联用技术将高效的分离手段与NMR联用，可以获得复杂样品的信息。固体定量NMR研究文献较少，主要对其精度和灵敏度进行研究。以下按不同的NMR类型，介绍定量核磁共振法在各领域的研究进展，说明它是一种新兴的重要定量分析技术。11.1

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H-定量核磁共振法方法学研究

定量核磁共振法的一般过程是：选择合适的内标物，将被测物与内标物分别准确称量，共同溶

08-02收稿日期：2011-基金项目：国家科技支撑计划资助项目（2009BAK61B02）；JB1122）。中国计量科学研究院项目（21-），作者简介：黄挺（1979-男，广东中山人，博士，副研究员，E-mail：huangting@nim．研究方向为化学计量、分析化学，ac．cn。