核磁/顺磁共振波谱仪可以测什么？布鲁克告诉您

在微观世界的探索中，科学家们拥有许多强大的“侦探工具”，其中核磁共振波谱仪和电子顺磁共振波谱仪无疑是两颗璀璨的明珠。它们一个擅长“倾听”原子核的“低语”，一个擅长“捕捉”未成对电子的“行踪”。作为全球领先的科学仪器制造商，布鲁克（北京）科技有限公司将带您一起了解，这两大波谱技术究竟能为我们解开哪些科学谜题。

第一部分：核磁共振——洞察分子结构的“超级显微镜”

核磁共振技术主要探测的是原子核的磁性。您可以将其想象成一个极其精密的“原子核调频收音机”。当样品置于强大的磁场中，我们通过施加特定频率的射频波，让原子核（如氢-1、碳-13等）发生共振，并通过分析共振信号来获取信息。

核磁共振波谱仪主要可以测量：

1. 分子结构鉴定：化学家的“眼睛”

这是NMR最经典的应用。通过分析氢谱、碳谱以及各种二维谱，化学家可以像拼图一样，精确地确定一个未知化合物（无论是从天然产物中提取的，还是在实验室新合成的）中每个原子的连接方式和空间构型。

布鲁克视角：我们的高分辨率NMR提供无与伦比的信号灵敏度和分辨率，即使是结构极其复杂的蛋白质或多糖，也能帮助研究者清晰地“看”到其三维结构。

2. 动态过程监测：实时观察分子“舞蹈”

NMR可以监测化学反应的进程、蛋白质的折叠与解折叠、分子间的相互作用等动态过程。通过连续采样，科学家能够获取反应中间体的信息，揭示反应机理。

布鲁克视角：我们的自动化NMR系统支持高通量筛选和动力学监测，为药物筛选和生物化学研究提供强大助力。

3. 定量分析：精准的“含量天平”

在混合物中，NMR信号的强度与产生信号的原子核数目成正比。这使得NMR可以无需标准品就能对混合物中的各组分进行精确定量，广泛应用于药物纯度分析、代谢物浓度测定等。

4. 医学影像——MRI：从试管到人体的跨越

核磁共振成像技术是NMR原理在临床医学上的伟大应用。它通过探测人体内水分子中氢核的信号，构建出身体内部结构的详细解剖图像，无辐射、高软组织分辨率，是疾病诊断的利器。

总结而言，核磁共振是一位全方位的“分子侦探”，它能告诉我们：这是什么分子？长什么样？它和谁在互动？变化过程如何？含量多少？

第二部分：电子顺磁共振——追踪未成对电子的“专属探针”

如果说NMR关注的是“大多数”原子核的共性，那么电子顺磁共振则专注于“少数派”——含有未成对电子的体系。未成对电子非常活跃，是许多化学反应的“主角”。

电子顺磁共振波谱仪主要可以测量：

1. 自由基的检测与鉴定：捕捉“短命”的活性分子

自由基是带有未成对电子的分子或原子，它们寿命短、活性高，但却是许多生化反应（如氧化应激、光合作用）和工业过程（如聚合反应）的关键。EPR是直接检测和鉴定自由基的最强大工具。

布鲁克视角：我们的EPR波谱仪具有极高的灵敏度，能够捕捉到瞬态的自由基信号，并解析其精细结构，帮助研究者揭示反应的本质。

2. 过渡金属离子的配位环境：窥探金属中心的“微环境”

许多过渡金属离子（如锰、铁、铜等）含有未成对电子。EPR可以探测这些金属离子的氧化态、配位几何和电子结构，对于研究金属酶、催化剂和功能材料至关重要。

3. 反应动力学与机理研究：追踪电子的“足迹”

通过自旋捕获技术，EPR可以将短寿命的自由基转化为稳定的、可检测的自旋加合物，从而追踪反应过程中究竟生成了哪些自由基中间体，为揭示反应机理提供直接证据。

4. 材料科学：表征缺陷与性能

在半导体、电池材料和纳米材料中，结构缺陷或掺杂常常会引入未成对电子。EPR可以用来表征这些缺陷的性质、浓度和分布，并将其与材料的电学、磁学性能关联起来。

总结而言，电子顺磁共振是一位敏锐的“自由基猎手”，它能告诉我们：体系中有没有未成对电子？它属于谁？周围环境如何？它在反应中扮演了什么角色？

强强联合，探索无限可能

核磁与顺磁，二者相辅相成，共同构成了科学家探索物质微观世界的完整能力。NMR描绘的是分子的整体“骨架”和“静态肖像”，而EPR捕捉的则是体系中最活跃的“动态核心”。

布鲁克（北京）科技有限公司作为这两大领域的领导者，致力于提供从台式到高场、从科研到临床的全方位解决方案。无论是解析生命的奥秘，还是开发新材料，布鲁克的核磁与顺磁技术始终是科研工作者最值得信赖的伙伴，帮助他们在微观世界中发现更多未知的精彩。

希望本次布鲁克的分享，能帮助您对这两种强大的波谱技术有更清晰的了解！