主要区别 – 1H NMR 与 13C NMR

术语 NMR 代表 核磁共振.它是一种用于分析化学的光谱技术，用于确定样品中存在的含量、纯度和分子结构。它为我们提供了有关特定分子中存在的原子数量和类型的信息。核磁共振的基础是利用原子核的磁性。核磁共振是可用于确定有机化合物分子结构的最强工具之一。有两种常见的 NMR 类型：1H NMR 和 13C NMR。 1H NMR 和 13C NMR 之间的主要区别在于 1H NMR 用于确定分子中存在的氢原子的类型和数量，而 13C NMR 用于确定分子中碳原子的类型和数量.

涵盖的关键领域

1.什么是核磁共振 – 核磁共振基础，化学位移 2.什么是1H核磁共振 – 定义、特征、例子 3.什么是13C核磁共振 – 定义、特征、例子 4. 1H NMR 和 13C NMR 有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语：原子核、碳、磁性、核磁共振、质子

什么是核磁共振

核磁共振基础

所有原子核都带电（由于质子的存在）。一些原子核围绕它们自己的轴“自旋”。当施加外部磁场时，能量转移是可能的；随着自旋，原子核从基础能级上升到高能级。这种能量转移对应于射频，当自旋回到基本能级时，这种能量以与信号相同的频率发射。该信号用于生成该原子核的 NMR 谱。

化学位移

NMR 中的化学位移是原子核相对于标准的共振频率。不同的原子核根据电子分布给出不同的共振频率。由于电子分布的差异，同种原子核的 NMR 频率变化称为化学位移。

什么是 1H 核磁共振

1H NMR 是一种光谱方法，用于确定分子中存在的氢原子的类型和数量。在该技术中，将样品（分子/化合物）溶解在合适的溶剂中，然后将其置于 NMR 分光光度计内。然后设备将给出一个光谱，显示样品和溶剂中存在的质子的一些峰。但是由于来自溶剂质子的干扰，很难确定样品中存在的质子。因此，应使用不含任何质子的合适溶剂。例如：氘化水（D₂O), 氘代丙酮 ((CD₃)₂CO), CCl₄， 等等。

图 1：乙酸乙酯的 1H NMR

这里，由不同氢原子给出的峰以不同颜色给出。

1H NMR 的化学位移范围为 0-14 ppm。在获得 1H NMR 的 NMR 谱时，使用了连续波方法。然而，这是一个缓慢的过程。由于溶剂不含任何质子，因此 1H NMR 光谱没有该溶剂的峰。

什么是 13C 核磁共振

13C NMR 用于确定分子中碳原子的类型和数量。在这里，样品（分子/化合物）也溶解在合适的溶剂中，并放置在 NMR 分光光度计内。然后设备将给出光谱，显示样品中存在的质子的一些峰。与 1H NMR 不同，含质子的液体可用作溶剂，因为该方法仅检测碳原子，而不检测质子。

图 2：苯的 13C NMR。由于分子中的所有碳原子都是等价的，因此该 NMR 光谱仅给出一个峰。

13C NMR 是对碳原子自旋变化的研究。 13C NMR 的化学位移范围为 0-240 ppm。要获得核磁共振谱，可以使用傅里叶变换方法。这是一个可以观察到溶剂峰的快速过程。

1H NMR 和 13C NMR 之间的差异

定义

1H核磁共振： 1H NMR 是一种光谱方法，用于确定分子中存在的氢原子的类型和数量。

13C核磁共振： 13C NMR 是一种光谱方法，用于确定分子中存在的碳原子的类型和数量。

检测

1H核磁共振： 1H NMR 检测质子核。

13C核磁共振： 13C NMR 检测碳核。

化学位移范围

1H核磁共振： 1H NMR 的化学位移范围为 0-14 ppm。

13C核磁共振： 13C NMR 的化学位移范围为 0-240 ppm。

方法

1H核磁共振： 在获得 1H NMR 的 NMR 谱时，使用了连续波方法。

13C核磁共振： 要获得核磁共振谱，可以使用傅里叶变换方法。

进步

1H核磁共振： 1H NMR 过程很慢。

13C核磁共振： 13C NMR 过程很快。

溶剂峰

1H核磁共振： 1H NMR 谱没有给出溶剂峰。

13C核磁共振： 13C NMR给出溶剂峰。

结论

核磁共振是一种光谱技术，用于确定给定分子中存在的不同形式的原子。有两种类型的 NMR 技术，称为 1H NMR 和 13C NMR。 1H NMR 和 13C NMR 之间的主要区别在于，1H NMR 用于确定分子中存在的氢原子的类型和数量，而 13C NMR 用于确定分子中碳原子的类型和数量。

参考：

1. 霍夫曼，罗伊。什么是核磁共振？ 2015 年 5 月 3 日，可在此处获得。 2. Raju Sanghvi，药剂师跟随。 “ 1 H 和 13 C NMR 之间的比较。” LinkedIn SlideShare，2014 年 9 月 20 日，可在此处获取。

图片提供：

1. “1H NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.gif 的“1H NMR Ethyl Acetate Coupling 显示”：T.vanschaikderivative work：H Padleckas（谈话）——该文件来自所示的 1H NMR Ethyl Acetate Coupling – 2.png（CC BY-SA 通过 Commons Wikimedia 3.0） 2. DFS454 的“苯 c13 nmr”（谈话）–（CC BY-SA 3.0）通过 Commons Wikimedia