核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别

核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别

核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点：

①原理不同

紫外可见吸收光谱是分子吸收200～700nm的电磁波，吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁，主要是引起最外层电子能级发生跃迁。

红外光谱是分子吸收2.5～50um（2500～50000nm）的电磁波，吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。

核磁共振波谱则是在外磁场下，吸收60cm～300m的电磁波，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁。

②测定方法不同。

紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率（T%=出射光强/入射光强）来获得物质的吸收光谱。这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。

60cm～300m的电磁波穿透力很弱，故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱，它是通过“共振吸收法”来测定核磁共振信号的。共振吸收法是指：在一定磁场强度下，原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流，通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。依次改变磁场强度（或电磁波的照射频率）使满足不同化学环境核的共振条件，收集共振引起的磁感应信号，经过数学处理，就获得核磁共振波谱图。

③谱图的表示方法不同：

紫外谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化。

红外谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化。

核磁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化。

④提供的信息不同：

紫外提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。

红外提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率。

核磁提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息。

核磁共振谱的优缺点：

优点：

(仪器的灵敏度和分辨率非常高，较容易解析NMR图

(随着计算机技术的应用，多脉冲激发的方法的采用及由此产生的二维谱图、多维谱图等许多新技术，是许多复杂化合物的结构测定引刃而解，NMR可以说是化学研究中最有力的武器之一。

(通过核磁共振谱可以方便快捷的得到与化合物分子结构相关的信息。

④核磁共振测定过程中不破坏样品，一份样品可测多种数据。

缺点：

可能是仪器较贵，没有非常高的普及率，另外对于某些复杂的化学物质，核磁并不能提供较为准确的判断，且核磁图谱复杂，较难一个人完全掌握所有谱图，对个人能力要求比较高

紫外的优缺点：

优点：

①操作简单，方便，快速，

②仪器价格较低，

③在有机化学领域使用广泛，使用历史也很长久，是一种有力且成熟的分析检测手段。

④灵敏度较高

缺点：

紫外吸收光谱图没有很强的特征，对于物质的鉴定不具有很强的鉴定能力，比如很多物质没有紫外吸收或者说紫外吸收很弱，难以通过紫外对此类物质进行检测。

另外一些物质的紫外吸收峰不具有较好的判断性，实际与理论存在较大误差，还有待相关理论的解释，所以紫外对此类物质也没有很高的利用价值。

红外优缺点：

优点

1 应用范围广。红外光谱分析能测得所有有机化合物，而且还可以用于研究某些无机物。因此在定性、定量及结构分析方面都有广泛的应用。

2 特征性强。每个官能团都有几种振动形式，产生的红外光谱比较复杂，特征性强。除了及个别情况外，有机化合物都有其独特的红外光谱，因此红外光谱具有极好的鉴别意义。

3 提供的信息多。红外光谱能提供较多的结构信息，如化合物含有的官能团、化合物的类别、化合物的立体结构、取代基的位置及数目等。

4 不受样品物态的限制。红外光谱分析可以测定气体、液体及固体，不受样品物态的限制，扩大了分析范围。

5 不破坏样品。红外光谱分析时样品不被破坏。

缺点

1 不适合分析含水样品，因为水中的羟基峰对测定有干扰；

2 定量分析时误差大，灵敏度低，故很少用于定量分析；

3 在图谱解析方面主要靠经验。