核磁波谱解析（三）

之前我们讲过了核磁氢谱的定性分析，主要通过峰位置，峰形状进行分析，今天我们来讲一下如何通过核磁定量。

01相对定量

之前我们说过，在核磁氢谱上每一个出峰其实都代表了一种氢原子发出的信号。有没有一种办法可以统计这些氢原子的个数呢？这样不就可以通过氢原子个数的计算含量了么？

办法是有的，这个就是积分面积，即对该峰进行积分计算，得到积分面积的数据，在核磁氢谱上有这样一种规律，峰面积比等于氢原子个数比。

因此我们通过代换：面积比——氢原子个数比——不同物质的摩尔质比——不同物质的质量比。就可以通过同归归一化的方法得到各自的含量。

例如下图：

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通过解析我们可以得到以下结果：

定性：

甲苯：7.17ppm（苯环上的CH）；2.35ppm（-CH3）

丙酮：2.15ppm（2个-CH3）

丁酮：2.12ppm（直接与羰基相连的-CH3）；1.05ppm（不与羰基相连的-CH3）

环己烷：1.43ppm（-CH2-）

具体如何定性的这部分，不详细解析。

定量：（每种物质选择一个峰即可）

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注意后面的所有计算量都不是绝对量，只是比值，因为只能计算出相对含量

通过一系列计算我们就能得到里面所含物质的相对百分比。这个就是使用核磁氢谱进行相对定量。

02核磁内标法

上面我们说了用核磁氢谱进行相对定量，那有没有一种办法可以定绝对量呢？因为相对定量法要测得准，必须要把物质全部解析出来，这就诞生很多问题例如：

1.全部解析物质很复杂，我只想定其中某种物质怎么办？

2.我有些物质核磁氢谱不出峰，这样计算会遗漏物质怎么办？

这需要使用我们常用的一种定量手段，核磁内标法：

人为加入一种已知含量、已知出峰位置的物质，作为内标物。只需要计算待测物质与这个已知物质的相对比，再通过已知物质的绝对量换算就可以得出想要的物质的含量了。

例如：还是用上面的图，这次我们人为加入一个内标物质（甲醇）

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可以看到，除了之前物质的出峰，其中又多出了一些峰：

甲醇：3.41ppm（-CH3）

这个时候如果我们知道加入的甲醇的量，就可以直接计算任意物质的出峰，例如：我加入的甲醇与待测物的含量比是1:1。现在要计算甲苯的含量：

通过我们之前计算：甲苯：甲醇

峰面积比：2.35ppm：3.41ppm=0.66:4.01

物质的量比：0.66/3:4.01/3=0.66:4.01

相对质量比：0.66*92:4.01*32=60.72：128.32

在这个时候我们引入未知数x，代表甲苯在物质中的含量。因为相对质量比应该等于实际质量比，所以有：

60.72/x：128.32=1:1，求得x=47.32%。即甲苯绝对含量为47.32%

同样的假如我的甲醇与待测物的含量比为1:2，又可以求得：

60.72/x：128.32=2:1，求得x=23.66%。即甲苯绝对含量为23.66%

通过内标法我们就可以很方便的求得任意待测物质的含量，不需要解析所有峰，也不需担心有未出峰的物质。

内标法也有一些注意事项：

1 内标物尽量选择不会与待测物质中会有出峰重叠的物质，不然会有峰重叠受影响。

2 内标物与想要定量的峰之间的峰面积不要相差太大，尽量保持峰面积相近，这样能提高精准度。

因此如果需要用核磁定量的，一般都建议做2个谱，先做一个定性，确定内标物与标样比，再做第二个用于定量。