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B11NMR

¹¹B NMR利用硼-11核的磁共振，探测溶液中含硼化合物的结构与动态。核心在于其四极矩效应导致的特征性化学位移（三配位硼δ~+80至+10 ppm，四配位硼δ~+10至-20 ppm）和谱峰宽窄。该技术广泛应用于有机合成中间体监测、锂电池电解质分析、硼药物代谢研究及材料科学中硼配位环境表征，是硼化学研究的必备工具。

¹¹B（自旋 I = 3/2，天然丰度 80.1%），在400MHz的核磁共振的共振频率约为128.3MHz。相比于碳谱而言，只要不是展宽太严重的结构，还是比较容易出峰的。最常用的内标是 BF₃·OEt₂（三氟化硼乙醚络合物），其化学位移定义为 δ = 0 ppm，默认的谱宽一般在-100ppm至100ppm之间。由于¹¹B的核四极矩会大大加速弛豫恢复，所以实验的D1可以设置很短(通常小于1s）。

上图为我公司核磁做的¹¹BNMR图，需要留意的是由于核磁探头本身有硼本底信号，这部分信号在谱图中会表现为一个抬高基线后能看到宽包（上图局部放大的箭头部分）。但是通过基线校准或者扣除空白本底能减小甚至消除本底的影响，得到较为平整的谱图（见整体图）。

同样的，¹¹BNMR中也能观察到一些1/2核如¹⁹F，³¹P造成的耦合，如上图-35ppm的五重峰，暗示着结构中含有类似BF₄^– 这样的基团。

上图总结了各种结构¹¹BNMR化学位移的大致范围供大家参考。

这边大家会有一个疑问，B元素有两种天然同位素¹⁰B和¹¹B ，为何通常选择¹¹B做核磁。这里其实主要是出于灵敏度和核四极矩两个维度的考量。

就灵敏度而言，¹¹B 的天然丰度是¹⁰B 的 4 倍多，¹¹B的共振频率又比¹⁰B高3倍，两者结合导致在相同磁场、相同浓度和实验条件下，¹¹B 的相对灵敏度约为¹⁰B 的 50倍以上。这意味着要获得¹⁰B 与¹¹B相当的信噪比，需要数百到数千倍长的实验时间或高得多的样品浓度。

而另一方面，¹⁰B 的四极矩是¹¹B的两倍多。而液体核磁中，越大的核四极矩往往意味着越宽的出峰。这导致了¹⁰B的信号通常宽如“土丘”，甚至难以从基线噪音中分辨，进一步加剧了¹⁰BNMR的识谱困难。

对于常规的液体NMR研究（溶液化学、有机合成、生物化学），目标是获取高分辨率的化学位移、耦合常数等结构信息，与¹⁰B相比，¹¹B提供了更佳的灵敏度、合理的谱线宽度和足够的信息量，因为成为了液体核磁中硼谱的首选。

除了化学位移以及周围1/2核的耦合信息外，硼谱还能通过谱图的峰宽给出一些额外信息。一般而言，如果硼谱出峰尖锐（如上图-35ppm的五重峰）意味着高对称性（如四面体 [B(OH)₄]⁻）或存在快速的动力学过程（如配体交换、平衡过程）。而较宽的硼谱信号往往意味着低对称性、较大的四极耦合（如平面三角形 BR₃），或处于慢交换状态。这里要小心的是，样品中的顺磁性杂质（如氧气、金属离子）也会导致所有信号非特异性宽化，需要加以区分。

瑞峰检测顺利通过ISO9001质量管理体系认证

专业检测服务再升级，助力药学化学领域高质量发展

近日，无锡瑞峰检测技术有限公司正式通过ISO9001质量管理体系认证，标志着公司在质量管理水平、检测服务规范性及客户满意度保障方面达到国际标准。作为专注于药学和化学检测的高新技术企业，瑞峰检测将以此次认证为契机，进一步强化核磁共振（NMR）、液质联用（LCMS）等核心技术的检测能力，为生物医药、新材料等领域的客户提供更可靠的技术支持。

ISO9001证书

瑞峰检测400MHz Bruker核磁共振波谱仪顺利通过2025-2026年度性能验收

设备性能全面达标，助力科研数据精准可靠

近日，瑞峰公司400MHz核磁共振波谱仪顺利通过2025-2026年度仪器性能验收。此次验收于2025年11月21日由设备原厂专家团队完成，所有关键性能指标均达到并优于原厂设计标准，进一步巩固了瑞峰公司在分析测试服务领域的质量优势。

核磁共振波谱仪是药物研发、化学合成及材料分析等领域的关键设备，其数据准确性直接关系到科研结果与客户项目的可靠性。为确保仪器长期稳定运行，并满足客户对谱图质量的高标准要求，瑞峰公司每年定期委托原厂对设备进行全面的性能指标确认与评估。此次验收涵盖了分辨率、灵敏度、线性等多个核心参数，旨在及时发现潜在隐患，保障设备始终处于最佳工作状态。

验收过程中，原厂工程师对瑞峰公司的核磁设备进行了系统检测与调试。数据显示，仪器各项性能不仅完全符合原厂技术要求，部分指标甚至优于标准值，体现了设备出色的维护水平和运行状态。

瑞峰公司相关负责人表示：“我们始终坚持‘质量第一’的服务原则，通过定期专业维护与性能验证，确保每一张谱图都真实、准确、可靠。此次顺利通过验收，不仅是对我们设备管理能力的肯定，也为客户后续的科研与开发工作提供了坚实保障。”

未来，瑞峰公司将继续加强仪器设备的精细化管理与技术创新，为客户提供更高效、精准的分析测试服务，助力行业科研水平持续提升。

具体性能指标及验收报告大家可在下载区下载。

核磁共振实验中的“隐形向导”：氘代试剂选择基础攻略

核磁共振（NMR）实验时，我们常常把注意力集中在样品分子本身，却忽略了一位至关重要的“隐形向导”——氘代试剂。它不仅溶解我们的样品，更肩负着提供锁场信号和作为内标的重任。选错溶剂，轻则图谱信噪比差，重则导致谱图无法解析，甚至得出错误结论。

这篇教学贴将带你从零开始，彻底搞懂如何为你的实验选择最合适的氘代试剂。

一、为什么必须用氘代试剂？

锁场
- 氘（²H）原子核有核磁活性，但其共振频率与 ¹H 和 ¹³C 完全不同。仪器可以识别氘信号并利用它来实时校正和稳定磁场，这个过程就是“锁场”。没有锁场，磁场会在采集过程中漂移，具体表现是原本尖锐的信号会在一个区域内重叠，得到的谱图又宽又丑。这一现象在需要长时间扫描的核磁实验比如碳谱中尤其显著。
匀场
- 核磁对磁场均匀度有极高要求。为了实现这个目标，除了磁体本身“底子”要好之外，低温匀场和室温匀场电流产生补偿磁场也起了关键作用。而匀场所依赖的“眼睛”就是氘代溶剂中的氘信号。
氘代率与内标
- 商业氘代试剂的氘代率通常不是100%（例如99.8%）。那未被氘代的少量质子就会在谱图中留下一个信号，这就是残留溶剂峰。经常做液体核磁的同学都知道，即使氘代率达到99.8%的氘代试剂，所残留的溶剂峰有时候都和样品的目标峰在同一个强度级别；那假如溶剂没有被氘代，那样品峰基本就会淹没在溶剂信号的“汪洋大海”之中了，对目标化合物的识别和解析产生非常大的干扰!
- 这个残留峰还有一个非常重要的用途：作为化学位移的内标。我们报告的所有化学位移（如 δ 7.26 ppm for CDCl₃）都是相对于这个内标峰来确定的。

二、选择氘代试剂的“黄金法则”

核心原则：相似相溶原理。

你的样品必须能充分溶解在所选溶剂中。溶解度不足会导致信号弱、信噪比差，甚至根本测不出。这是所有选择的基石。

三、选择时的关键考量因素

在选择时，请依次思考以下四个问题：

1. 溶解度（首要问题）

低极性有机物（如烷烃、芳香烃）：
- CDCl₃（氘代氯仿）：它能溶解绝大多数中低极性的有机化合物，价格相对便宜，是实验室的“万金油”。
- C₆D₆（氘代苯） ：它们对非极性分子溶解性好。此外，由于苯环的磁各向异性，它能够引起溶质分子的信号发生显著的位移，有些时候对于一些在其他溶剂中重叠信号的识别有特效。
极性大、水溶性强的化合物（如糖、氨基酸、无机盐）：
- D₂O（重水）：首选。注意，活泼氢（如-OH, -NH₂）会与D₂O发生交换，其信号会减弱或消失。
化合物溶解性不明时
- DMSO-d6（氘代二甲亚砜）：溶解能力极强，号称“万能溶剂”。能溶解很多CDCl₃和D₂O难溶的物质。但它粘度大，可能导致峰变宽，且沸点高不易回收样品。

2. 化学惰性

确保你的样品不会与溶剂发生反应。
特别注意：
- CDCl₃：久置会分解产生少量DCl（氘代盐酸），呈酸性。对于对酸敏感的物质，使用前需用碳酸钾干燥。
- D₂O：和活泼氢会发生氢氘交换，从而使结构中的活泼氢不可见。
- 丙酮-d6：具有羰基，可能会与某些亲核试剂反应。

3. 溶剂峰的干扰

每种氘代溶剂都有其残留质子峰，它们会出现在谱图的特定位置。你需要确保这些溶剂峰不会与你样品的关键信号峰重叠。
常见溶剂峰化学位移（¹H NMR，以TMS为0 ppm）:
- CDCl₃: ~7.26 ppm (单峰)
- DMSO-d6: ~2.50 ppm (五重峰)
- 丙酮-d6: ~2.05 ppm (五重峰)
- D₂O: ~4.79 ppm (单峰，受温度和pH影响)
- 甲醇-d4: ~3.31 ppm (五重峰) 和 ~4.87 ppm (单峰，OH可交换)
- 乙腈-d3: ~1.94 ppm (五重峰)
- 苯-d6: ~7.16 ppm (单峰)

4. 特殊需求

低温实验：需要低凝固点的溶剂，如 甲醇-d4/氘代DMF混合物 或 氘代丙酮。
氢键研究：选择非极性溶剂如 CDCl₃ 或 C₆D₆，因为它们对样品的氢键干扰最小。
粘度：高粘度溶剂（如DMSO-d6）会导致谱线增宽，降低分辨率。在可能的情况下，优先选择低粘度溶剂（如CDCl₃, 丙酮-d6）。

四、实战选择指南（流程图）

这是一个简化的决策流程：

                                      开始
                                       ↓
                                我的样品是什么极性？
                                       ↓
----------------------------------------------------------------------------   
         |                             |                         |
   弱极性/中极性                  中/强极性，含N杂环             强极性/水溶性
  (大部分有机分子)            (多羟基化合物、某些药物分子)       (糖、氨基酸、盐)
         |                             |                         |
         ↓                             ↓                         ↓
     首选: CDCl₃                  首选: DMSO-d6               首选: D₂O
   价格便宜，通用                   溶解力超强                  天然溶剂
         ↓                             ↓                         ↓
   如果溶解度不好                 如果太粘或想避开           如果需要看活泼氢
考虑: 氘代DMSO，氘苯，丙酮-d6      溶剂峰重叠               考虑: DMSO-d6
                            考虑: CDCl₃，氘代甲醇
  
                                       ↓
                        检查溶剂峰是否干扰我的样品关键信号峰？
                                       ↓
                        检查我的样品是否与溶剂发生化学反应？
                                       ↓
                                  确定最终选择！

五、实用小贴士与常见陷阱

水的干扰：
- 氘代DMSO溶剂容易吸水，如果是大瓶装，要及时密封保存。
酸的干扰：
- 氘代氯仿久置会产生氘代盐酸，一些对酸敏感样品要特别留意用新鲜氘氯。
“三芳烃”现象：
- 当使用氘代苯（C₆D₆）时，如果样品分子含有极性官能团，苯分子可能会与样品发生微弱的方向性相互作用，导致同一样品分子中不同位置的质子化学位移发生显著变化。这有时可以用来解析拥挤的谱图。
样品浓度：
- 浓度太低，信噪比差；浓度太高，可能导致分子间聚集或粘度增加，使峰形变差。通常 5-20 mg/mL 是常见的浓度配置选择。
氘代试剂的节约使用：
- 在选择氘代试剂之前，建议阅读文献了解化合物的溶解性质。如果样品比较多，可以先在非氘代溶剂中测试溶解度，而避免用昂贵的氘代试剂来“试”溶解。核磁管通常只需要约 0.6 mL 的溶剂。