(Nuclear Magnetic Resonancespectroscopy, NMR)
Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân là một phƣơng pháp phổ hiện đại và hữu hiệu nhất hiện nay đƣợc dùng để xác định cấu trúc hoá học các hợp chất hữu cơ nói chung và hợp chất thiên nhiên nói riêng. Với việc sử dụng kết hợp các kỹ thuật phổ NMR một chiều và hai chiều, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc của hợp chất, kể cả cấu trúc lập thể của phân tử. Nguyên lý chung của các phƣơng pháp phổ NMR (phổ proton và phổ carbon) là sự cộng hƣởng ở các tần số khác nhau của các hạt nhân từ (1
H và 13C) dƣới tác dụng của từ trƣờng ngoài. Các tần số cộng hƣởng khác nhau này đƣợc biểu diễn bằng độ
dịch chuyển hoá học. Ngoài ra, đặc trƣng của phân tử còn đƣợc xác định dựa vào tƣơng tác spin giữa các hạt nhân từ với nhau.
Phổ 1H – NMR: Trong phổ 1H – NMR, độ dịch chuyển hoá học (δ) của các proton đƣợc xác định trong thang từ 0 đến 14 ppm tuỳ thuộc vào mức độ lai hoá của nguyên tử cũng nhƣ đặc trƣng riêng của từng phân tử. Mỗi loại proton cộng hƣởng ở một trƣờng khác nhau vì vậy chúng đƣợc biểu diễn bằng một độ dịch chuyển hoá học khác nhau. Dựa vào những đặc trƣng của độ dịch chuyển hoá học cũng nhƣ tƣơng tác spin giữa các hạt nhân từ với nhau mà ngƣời ta có thể xác định đƣợc cấu trúc hoá học của hợp chất.
Phổ 13C – NMR: Phổ này cho tín hiệu vạch phổ của cacbon. Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng hƣởng ở một trƣờng khác nhau và cho một tín hiệu phổ khác nhau. Thang đo cho phổ 13C – NMR cũng đƣợc tính bằng ppm và với dải thang đo rộng hơn so với phổ proton (từ 0 đến 240 ppm).
Phổ DEPT: Phổ này cho ta những tín hiệu phổ phân loại các loại cacbon khac nhau. Trên các phổ DEPT, tín hiệu của cacbon bậc 4 biến mất. Tín hiệu phổ của CH và CH3 nằm về một phía và của CH2 thì nằm về phía đối diện trên phổ DEPT 1350. Còn trên phổ DEPT 900 thì chỉ xuất hiện tín hiệu phổ của các CH.
Phổ 2D – NMR: Đây là các kỹ thuật phổ hai chiều, cho phép xác định các tƣơng tác của các hạt nhân từ của phân tử trong không gian hai chiều.
Phổ HMBC: Đây là phổ biểu diễn các tƣơng tác xa của C và H trong phân tử. Nhờ vào các tƣơng tác trên phổ này mà từng phần của phân tử cũng nhƣ toàn bộ phân tử đƣợc xác định về cấu trúc.
Phổ HSQC: Đây là phổ biểu diễn các tƣơng tác của C và H liên kết trực tiếp với nhau trong phân tử. Nhƣ ở phổ HMBC, nhờ vào các tƣơng tác
trên phổ này mà từng phần của phân tử cũng nhƣ toàn bộ phân tử đƣợc xác định về cấu trúc.