解 NMR 譜

析一維與二維 NMR→賦峰、定偶合、提與諸觀察數據合之結構片。

用

• 由 NMR 定未知有機化合物之結構
• 證合成物之身與純
• 疊信號之複譜賦峰
• 合多 NMR 實驗（1H、13C、DEPT、COSY、HSQC、HMBC）為統一結構圖
• 辨區域、立體、構象異構

入

• 必：NMR 譜（至少 1H 譜附化學位移、多重性、積分）
• 必：分子式或分子量（由 MS 或元素析）
• 可：13C 與 DEPT（化學位移與多重性）
• 可：2D 譜（COSY、HSQC、HMBC、NOESY/ROESY 相關表）
• 可：溶劑與場強
• 可：已知結構約（如反應起原料、IR 證官能團）

行

一：評譜型與採參

析前立可用數據及其質：

1. 識實驗型：列可用譜（1H、13C、DEPT-135、DEPT-90、COSY、HSQC、HMBC、NOESY、ROESY、TOCSY）。記觀察核與維數
2. 記採參：譜儀頻（如 400 MHz、600 MHz）、溶劑、溫、參標
3. 識溶劑與參峰：以下表尋並排溶劑信號：

4. 評譜質：察基線平度、多重峰解析度、信噪比。標偽影（旋轉邊帶、13C 衛星、溶劑雜峰如 CDCl3 中 ~1.56 ppm H2O）

得：可用實驗清單全，溶劑/參峰已排，質評備。

敗：若信噪差或基線嚴重扭曲→記限並謹行。標不可靠辨於噪之諸峰。

二：析 1H 化學位移

以特徵位移範賦各 1H 信號：

1. 列諸信號：各峰記位移（ppm）、多重性、J（Hz）、相對積分
2. 按位移區歸：

3. 計氫：以相對分子式之積分比賦每信號之質子數。歸至最簡整數比
4. 記可交換質子：D2O 搖動時消失（OH、NH、COOH）為可交換。記其存與約位移

得：諸 1H 信號表（位移、多重性、J、積分（H 數）、初環境歸）。

敗：若積分比不合預期總質子數→察疊信號、基線中隱寬峰、或分子式誤。

三：定偶合式與 J 值

由裂式提連接信息：

1. 識多重性：各信號賦為單（s）、雙（d）、三（t）、四（q）、雙之雙（dd）等。複多重峰（m）估偶合伙伴數
2. 量偶合常數：提 J 值（Hz）。匹互偶（若 H_A 對 H_B 之 J = 7.2 Hz→H_B 對 H_A 當示同 J）
3. 按型歸 J：

4. 圖偶合網：分互偶質子為自旋系。各自旋系代表分子之連接片
5. 察屋頂效：AB 型式中雙峰內線較外線強→化學位移近

得：諸偶合常數量並互匹，自旋系識，偶合型歸。

敗：若多重峰過複不可以一階律析→記高階式。考疊信號或強偶核（delta-nu/J < 10）→生非一階式需模擬。

四：析 13C 與 DEPT 數據

由 13C 實驗定碳型與計數：

1. 計不同 13C 信號：比 13C 峰數與分子式。少於預期→分子對稱
2. 按位移歸：

3. 用 DEPT 編輯：DEPT-135（CH 與 CH3 上、CH2 下、季無）與 DEPT-90（僅 CH）定每碳之附氫數
4. 算不飽和度：DBE = (2C + 2 + N - H - X) / 2。比譜含之 π 鍵與環數

得：各 13C 信號歸型（CH3、CH2、CH、C）與化學環境，不飽和度算並合觀察官能團。

敗：若無 DEPT 數據→由 HSQC 相關（步五）推氫附。若碳計不合分子式→察重合信號或噪中隱之季碳。

五：合 2D NMR 數據

以二維實驗構連接：

1. COSY（1H-1H 相關）：識 2-3 鍵間之質子。圖交叉峰以證並延自旋系
2. HSQC（1H-13C 一鍵）：各質子賦其直連之碳。此無歧鏈接 1H 與 13C 之賦
3. HMBC（1H-13C 遠程）：識 2-3 鍵 H-C 相關。HMBC 對連片跨季碳、雜原子、羰基（缺直 H-C 鍵）關鍵
4. NOESY/ROESY（空間）：識空間近（< 5 埃）之質子，不拘鍵連。用於立體化學賦與構象析
5. 構片連接：以 HMBC 相關連 COSY 自旋系為大片。各 HMBC 交叉峰代 H 至 C 之 2-3 鍵路

得：連接圖鏈諸自旋系為一致分子框，NOE 在時附立體信息。

敗：若 2D 數據不全或模糊→記試定連接。或須多結構提案。優先 HMBC 以拼片，因其跨 COSY 不及之隙。

六：設並證結構

輯片為全結構提案：

1. 輯片：以 HMBC 相關與不飽和度約連步二至五之結構片
2. 察分子式：驗設結構正合分子式（原子數、不飽和度）
3. 逆預化學位移：為設結構預測 1H、13C 位移。比預測 vs 觀察值；偏差 > 0.3 ppm（1H）或 > 5 ppm（13C）→須重審
4. 驗諸相關：證諸觀察 COSY、HSQC、HMBC 相關皆由設結構釋。未釋交叉峰示錯或雜
5. 考替代：若多結構合→列辨實驗或相關以解模糊
6. 賦立體化學：用 NOE 數據、J 值析（Karplus 關係定二面角）、已知構象偏好以賦相對立體，可能時絕對立體

得：單最佳結構提案計諸 NMR 數據，或排候選列附辨計劃。

敗：若無單結構計諸數據→察：混物（非整積分比之額外峰）、動過程（構象交換之寬峰）、順磁雜（異常寬化）。若多結構仍等效→復察分子式。

驗

• 諸溶劑與參峰識並排
• 各 1H 信號賦位移區、多重性、J 值、積分
• 偶合常數互匹（於偶合伙伴間）
• 13C 信號按 DEPT 多重性與位移區歸
• 不飽和度算並合設結構
• 2D 相關（COSY、HSQC、HMBC）皆由結構提案釋
• 設結構正合分子式
• 逆預位移與觀察值於容差內合
• 適用處以 NOE 或 J 值析處立體化學

忌

• 忽溶劑峰：常溶劑生信號可疊分析物。必識並排溶劑殘、水、油脂峰
• 二階式強用一階析：強偶核（位移差小於 J）→扭曲多重峰不可以簡 n+1 律解。識屋頂效與非二項強度為指標
• 忽可交換質子：OH、NH 信號或寬、因濃/溫移、或於質子溶劑缺。D2O 搖清示哪信號可交換
• 假設諸 13C 峰可見：季碳弛長、強低。短採譜或缺。HMBC 相關常唯一察之方
• 誤解 HMBC 偽影：HMBC 可示一鍵偽影（誤歸遠程）與弱四鍵相關。以 HSQC 互查濾一鍵漏
• 忽對稱：若觀察 13C 峰數少於分子式預→分子當有對稱。設結構前計

參

• interpret-ir-spectrum —— 識官能團以約 NMR 結構提案
• interpret-mass-spectrum —— 定分子式與裂片以交叉證
• interpret-uv-vis-spectrum —— 徵發色團與共軛度
• interpret-raman-spectrum —— 得稱模之互補振數據
• plan-spectroscopic-analysis —— 數據採前擇譜技序