分析化学

荧光、核磁共振谱（NMR）

理解荧光、核磁共振谱（NMR）的原理，并将其用于定量分析。

直觉直觉：测量思路

荧光观察激发后的发射；核磁共振观察随化学环境改变的核共振。二者都能读出结构，但对应不同能量尺度。

通过交互式分析信号探索荧光、核磁共振谱（NMR）的测量原理。

荧光强度取决于吸光度、量子产率和测量几何；NMR 频率反映磁环境、耦合与质子数。

定义:

先定义被测量，选择对其有响应的信号，再将样品与经过校准的标准或经验证的模型比较。

\Delta E=h\nu,\qquad \delta=\dfrac{\nu-\nu_{ref}}{\nu_0}\times10^6\;\mathrm{ppm}

例题: 分析计算例

根据给定测量值和方法关系计算分析物结果。

解答

一级近似下 CH₃–CH₂–OH 的 ¹H NMR 呈 J 约 7 Hz 的 CH₃ 三重峰与 CH₂ 四重峰，积分比 3:2（OH 随交换变化）。

荧光遵循 Jablonski 图：吸收、振动弛豫、发射，伴随斯托克斯位移和可能的猝灭。NMR 中化学位移、耦合常数、积分与弛豫编码局部结构和动力学。

校准、选择性、样品前处理和不确定度都是方法本身的组成部分，并非事后补充。应报告单位、条件和校准范围。

\Delta E=h\nu,\qquad \delta=\dfrac{\nu-\nu_{ref}}{\nu_0}\times10^6\;\mathrm{ppm}

荧光与非辐射弛豫、猝灭和内滤效应竞争；定量应用需校正和校准。多维 NMR 利用相干转移、弛豫与异核相互作用归属复杂结构。

定量荧光需校正内滤与仪器响应；单分子、时间分辨荧光、超极化和多维 NMR 正在提升灵敏度与结构信息。