活泼氢处理妙招

活泼氢处理妙招

核磁共振（NMR）技术在化学、材料科学等领域有着广泛的应用。然而，在实际操作中，活泼氢的干扰常常会影响实验结果的准确性。本文将从一个实际案例出发，深入探讨活泼氢的处理方法，帮助读者更好地理解和应用NMR技术。

案例：定量核磁活泼氢干扰

在小试阶段测试阶段开发以及检测一个含活泼氢化合物未出现异常，小试阶段活泼氢离选定计算的峰很远无干扰。到生产阶段发现活泼氢已经开始干扰选定峰的计算，这个会影响测定结果。

解决方法一：向样品中滴加1-2滴D2O抑制活泼氢

但样品在D2O中不溶，该方法有风险。

解决方法二：使用MeOD作为稀释剂

将活泼氢氘代掉，使其不出峰，问题解决。

思考：活泼氢受哪些因素影响？

小试正常，车间放行有干扰，原因为样品酸碱性不同，导致活泼氢出峰不一致。

补充实验

该车间样品接近中性，于是我们加酸调节pH至1-3左右，加碱调节pH至8-10左右，看看不同pH下活泼氢会有什么不一样的变化。

结论

随着pH减小，活泼氢往低场移动，pH增加则相反。

注意事项

上述两种方法外，也可调节pH改变活泼氢位置，进行检测，需保证待测物与酸碱不反应。

活泼氢-认识NMR中的活泼氢

活泼氢是指有一定酸性，容易离去或容易发生交换的氢，一般在其周围有强吸电子基团。常见活泼氢一种是直接与杂原子相连，如 OH、NH、SH等基团上的氢原子；一种是羰基或硝基等基团的α-氢。

化学位移-影响活泼氢化学位移的因素

影响活泼氢化学位移的因素如下：

峰形-影响活泼氢峰形的因素

影响活泼氢峰形的因素如下：

• 活泼氢峰形与其交换速度有关：交换速度快，活泼氢为比较尖锐的单峰；交换速度慢则谱峰会被拉宽
• 交换速度与分子结构和测试条件如温度、样品浓度、溶剂等有关。活泼氢在样品或溶剂之间形成分子间氢键会限制其交换，有时分子内氢键会使峰形尖锐
• 常温下，活泼氢一般交换速度为 OH＞NH＞SH，OH峰形一般比较尖锐；NH峰形有尖有钝，或难以看到明显的峰形；SH峰形一般会较宽或产生裂分
• 活泼氢与水之间也会有交换

总结-实战经验分享

1. 想看活泼氢一定选择氘代氯仿或DMSO-d6做溶剂。
2. 在DMSO-d6中活泼氢的出峰位置要比CDCl3中偏低场些。
3. 抑制活泼氢，可通过重水交换，加入1-2滴重水，置换活泼氢。大多数情况下重水交换速度很快，为保障交换完全，建议振摇半分钟以上，尤其是对交换速度较慢的酰胺以及硫醇等的活泼氢，振摇时间需更长；或使用MeOD做溶剂溶解样品。
4. 若用DMSO-d6+D2O做溶剂，一般两者比例为5:1，可适当调整，保证混合样品完全溶解。
5. QNMR建议在开发方法时，屏蔽掉活泼氢，避免因小试车间样品一些差异，导致活泼氢干扰。
6. 或调节pH，尤其当样品活泼氢有干扰，又无法用以上方案解决时，可考虑加酸加碱，调节pH，改变活泼氢位置进行检测，但需保证酸碱不会影响待测物的稳定性，不会发生反应。