低场核磁共振波谱中的化学位移和耦合常数
我们在展会和会议上经常遇到的一个问题是，我们的仪器与高场数据相比如何。低场和高场仪器之间存在显着的固有差异，但从化学角度来看，最重要的是灵敏度 （S/N） 和共振色散（信号分离）。
1.灵敏度。信噪比（S/N）与图1中的公式成正比。对于在60 MHz和400 MHz下采集的相同样本，理论SNR比为17.2，与600 MHz相比为31.6。
图 1.n： # 共振中的原子核;γe： 激发原子核的旋磁比;T：样品温度（K）;γd：探测原子核的旋磁比;B0：外加场强（T）;NS ： 扫描次数
2.共振色散。获取数据后，通过傅里叶变换将FID从时域转换为频域。频率（以赫兹为单位）与外场的强度成正比。由于通常使用具有不同磁场强度的光谱仪，因此决定使用独立单位 （ppm） 表示化学位移，如图 2 所示。由于在400 MHz时Hz/ppm更高，并且耦合保持不变，因此尽管每个信号都包含相同的结构信息，但信号看起来比60 MHz时更窄，分辨率更好。
图2.PPM的比例计算
在这篇博文中，我决定向您展示在60、400和600 MHz下采集的几个频谱，以说明灵敏度和信号色散的影响。图3显示了在不同场强下获得的250 mM浓度下4-羟基苯丙酮的质子NMR波谱。在400 MHz和600 MHz的频谱之间，用肉眼不可能看到信噪比的显著差异，但我们可以清楚地看到它们与60 MHz频谱的差异。
为了说明信号色散的差异，我在图3中放大了非常特定的区域（见图4）。如您所见，所有共振都集中在相同的化学位移上，但 400 MHz 和 600 MHz 处的信号要窄得多。比较 400 MHz 和 600 MHz 频谱的信号色散差异并不显著，因为该场仅强 1.5 倍。然而，400 MHz 和 600 MHz 的场强分别强近 7 倍和 10 倍。这里需要强调的是，尽管信号色散存在显着差异，但在不同场强下获得的光谱包含相同的化学和结构信息。请密切注意图4中的芳香族双峰，它在所有领域都是相同的分裂模式！
