核磁共振氢谱
(也称
氢谱
) 是一种将
分子
中氢-1的
核磁共振
效应体现于
核磁共振波谱法
中的应用。可用来确定分子结构。当样品中含有氢，特别是同位素氢-1的时候，核磁共振氢谱可被用来确定分子的结构。氢-1原子也被称之为氕。
简单的氢谱来自于含有样本的溶液。为了避免溶剂中的质子的干扰，制备样本时通常使用氘代溶剂（氘=
2
H， 通常用D表示），例如：氘代水D
2
O，
氘代丙酮
(CD
3
)
2
CO，
氘代甲醇
CD
3
OD，氘代
二甲亚砜
(CD
3
)
2
SO和
氘代氯仿
CDCl
3
。同时，一些不含氢的溶剂，例如
四氯化碳
CCl
4
和
二硫化碳
CS
2
，也可被用于制备测试样品。
历史上，氘代溶剂中常含有少量的（通常0.1%）
四甲基硅烷
（TMS）作为内标物来校准化学位移。TMS是正四面体分子，其中所有的氢原子化学等价，在谱图中显示为一个单峰，峰的位置被定义为化学位移等于0ppm。TMS易于挥发，这样有利于样品的还原。现代的核磁仪器可以以氘代溶剂中残余的氢-1（如：CDCl
3
中含有0.01%
CHCl3
）峰作为参照，因此现在的氘代试剂中通常已经不再添加
TMS
。
氘代溶剂的应用允许
核磁共振仪
磁场强度
的自然漂移可以被氘频率-磁场锁定（也被描述为氘锁定或者磁场锁定）所抵消。为了实现氘锁定，核磁共振仪监视着溶液中氘信号的共振频率，通过对
的调整来保持共振频率的恒定。另外，氘信号也可以被用来更加准确的定义0ppm，这是因为氘代溶剂的共振频率以及其与TMS的共振频率之差都是已知的。
大部分有机化合物的核磁共振氢谱中的表征是通过介于+14pm到-4ppm范围间化学位移和自旋偶合来表达的。质子峰的积分曲线反映了它的丰度。
简单的分子有着简单的谱图.
氯乙烷
的谱图中包含一个位于1.5ppm的三重峰和位于3.5ppm的四重峰，其积分面积比为3:2。
苯
的谱图中只有位于7.2ppm处的单峰，这一较大的化学位移是芳香环中的反磁性环电流的结果。
通过与
碳-13核磁共振
协同使用，核磁共振氢谱成为了表征分子结构的一个强有力的工具。
化学位移
符号
δ
虽称不上精准但广泛存在，因此常常作为谱学分析中的重要参考数据。范围一般在 ±0.2ppm，有时更大。确切的化学位移值取决于分子的结构、
溶剂
、
温度
及该NMR分析所用的
磁场强度
及其他相邻的
官能团
。氢原子核对键结氢原子的
混成
轨域和
电子效应
敏感。核子经常因吸引电子的官能基解除屏蔽。未屏蔽的核子会反应较高的δ值，而有屏蔽的核子δ值较低。
官能基如
羟基
（-OH）、酰氧基（-OCOR）、
烷氧基
（ -OR ）、
硝基
（-NO
2
）和
卤素
等均为吸引电子的取代基。 这些取代基会使C
α
上相连的氢峰向低场移动大约2-4 ppm， C
β
上相连的氢峰向低场移动大约1-2 ppm。 C
α
是与取代基直接相连的碳原子， C
β
是与C
α
相连的碳原子.
羰基
,
碳碳双键
和
芳香环
等含“sp
2
” 杂化碳原子的基团会使其C
α
上相连的氢原子峰向低场移动约1-2 ppm 。
需要注意的是，活泼的质子如
羟基
（-OH）、胺基（-NH
2
）、
巯基
（-SH）不会形成明显的化学位移。 不过，这些峰可以通过活泼氢与D
2
O中的氘的交换作用而消失，因此可以被用来鉴定特征峰。
|
官能基
|
CH
3
|
CH
2
|
CH
|
|
CH
2
R
|
0.8
|
1.3
|
1.6
|
|
C=C
|
1.6
|
2.0
|
2.6
|
|
C≡C
|
1.7
|
2.2
|
2.8
|
|
C
6
H
5
|
2.3
|
2.6
|
2.9
|
|
F
|
4.3
|
4.4
|
4.8
|
|
Cl
|
3.0
|
3.4
|
4.0
|
|
Br
|
2.7
|
3.4
|
4.1
|
|
I
|
2.2
|
3.2
|
4.2
|
|
OH
|
3.3
|
3.5
|
3.8
|
|
OR
|
3.3
|
3.4
|
3.7
|
|
OC
6
H
5
|
3.8
|
4.0
|
4.3
|
|
OCOR
|
3.6
|
4.1
|
5.0
|
|
OCOC
6
H
5
|
3.9
|
4.2
|
5.1
|
|
OCOCF
3
|
4.0
|
4.4
|
/
|
|
CHO
|
2.2
|
2.4
|
2.5
|
|
COR
|
2.1
|
2.2
|
2.6
|
|
COOH
|
2.1
|
2.3
|
2.6
|
|
COOR
|
2.0
|
2.3
|
2.5
|
|
CONR
2
|
2.0
|
2.1
|
2.4
|
|
CN
|
2.1
|
2.5
|
3.0
|
|
NH
2
|
2.5
|
2.7
|
3.0
|
|
NR
2
|
2.2
|
2.4
|
2.8
|
|
NRC
6
H
5
|
2.6
|
3.0
|
3.6
|
|
NR
3
|
3.0
|
3.1
|
3.6
|
|
NHCOR
|
2.9
|
3.3
|
3.7
|
|
NO
2
|
4.1
|
4.2
|
4.4
|
|
SR
|
2.1
|
2.5
|
3.1
|
|
SOR
|
2.6
|
3.1
|
/
|
|
=O (aliphatic aldehyde)
|
/
|
/
|
9.5
|
|
=O (aromatic aldehyde)
|
/
|
/
|
10
|
|
M-H (metal hydride)
|
/
|
/
|
|
Gottlieb HE; Kotlyar V; Nudelman A (October 1997). "NMR Chemical Shifts of Common Laboratory Solvents as Trace Impurities". J. Org. Chem. 62 (21): 7512–7515. doi:10.1021/jo971176v. PMID 11671879.
Balci, M., in "Basic 1H- and 13C-NMR Spectroscopy" (1st Edition, Elsevier), ISBN 978-0444518118.
