核磁共振（NMR）光谱仪是有机合成实验室进行结构鉴定表征、反应控制和化合物纯度分析的关键仪器。最常用的应用就是定性分析外，大白话就是根据核磁数据确定化合物结构。除了定性分析，核磁共振在定量分析（qNMR）中的应用也越来越受欢迎。qNMR可以用于粗产物混合物的简单定量，快速反应产率的测定，和测定有机化合物的纯度。传统的核磁共振产率的测定需要在每个样品中添加一个内标品。
定量核磁原理：NMR光谱中特定吸收峰的积分面积与负责该特定峰所对应的质子数成正比。我们平时对化合物合成进行定性分析时，就是对每个核磁吸收峰进行积分，通过各个化学位移和积分面积确定是哪个基团的吸收峰。如果合成中含有杂质，如果我们能确定杂质的结构，根据相应吸收峰面积就可以确定出产物和杂质的摩尔比（或摩尔浓度比，在同一溶剂中，体积一样）。如果这个能理解，那你就已经理解定量核磁的原理了。
如果我们想利用qNMR来测定化合物A的纯度：下面我们命名一些参数，化合物A的一个确定峰的积分面积为Ia，这个确定峰对应的质子数为Na，化合物A的质量为Wa，化合物A的摩尔质量为Ma，化合物A的纯度为Pa。加入内标标准品S相应的参数为：Ps, Is, Ns, Ms, Ws。
在进行定量分析时，先确定要对比的化合物A和化合物S的某个确定峰，Ia/Na和Is/Ns之比等于化合物A和化合物S的摩尔浓度之比。
来源：药明康德研究服务部
利用上述此方法就可以测量出化合物A的纯度。qNMR测量的纯度比平时所用的HPLC所测的纯度有更高的可信度，HPLC所测纯度无法排除没有紫外吸收的相关杂质、挥发性杂质、水分、残留溶剂、无机盐等因素的影响。其实定量核磁是可以测出样品中精确的化合物含量，因此其另一个重要的应用就是测量核磁收率。我们在进行大量平行实验筛选反应条件时，一般每个条件投料量很少，每个反应条件都分离出来产物，来对比出最优条件，将是一个很庞大的工作量，而且因为投料量很少，结果可信度也大打折扣。这时直接对反应粗产物进行定量核磁分析，即可直接确定粗产物中的产物的精确质量，进而直接算出核磁收率，极大的提高了工作效率。
但是传统测定定量核磁必须要加入内标物，而且理想的内标应该是高纯度、便宜、稳定、化学惰性、不挥发、不吸湿并且可溶于大多数NMR溶剂的化合物。先去找合适的内标物比较麻烦不说，如果样品需要回收，内标物相当于又引入了一个杂质。在2021年，Ruslan Muhamadejev和Renate Melngaile等人报道了一种方法，即将CDCl3残留溶剂作为此批次溶剂的定量核磁（qNMR）内标。这种方法大大简化了样品的制备，直接浓缩核磁共振溶剂即可回收分析物。该方法的准确性与以1,3,5-三甲氧基苯作为内标的qNMR相当【J. Org. Chem. 2021, 86, 3890−3896】。
用残留的溶剂信号作qNMR的内标的前提是要确定了CDCl3批次中精确的CHCl3浓度。研究人员首先使用1,3,5-三甲氧基苯（TMB）做内标测定了CDCl3中未氘化的CHCl3残留溶剂的浓度，测试结果为16.231±0.138mM。1个月后重复测定为16.144±0.037 mM（标准偏差为0.23％），证明CHCl3浓度可以保持恒定至少1个月。
测量时向粗产物中，加入约3g精确称量和预先确定的CHCl3浓度的CDCl3。将样品溶液转移到NMR管中并记录HNMR光谱。将分析物的选择信号进行积分。在qNMR条件下测量HNMR后，根据下方等式即可确定样品中的产物重量m(qNMR CHCl3)。然后根据第二个等式计算核磁产率。
c(CHCl3）为氘代氯仿中残留氯仿的摩尔浓度，m(CDCl3）为氘代氯仿的精确质量，ρ(CDCl3）为氘代氯仿密度，因为质量更容易精确称量，因此才会引入质量和密度两个参数。
然后根据第二个等式计算核磁产率。
作者使用这种方法qNMR确定了9种化合物的重量m(qNMR CHCl3），并与传统的TMB内标法进行对比。结果表明新方法的准确性与传统方法相当。
定量核磁一般要求：因此在操作过程中，为减少误差，推荐称量量在10mg以上；选取氘代试剂完全溶解样品；设置采样参数，将弛豫时间D1设为5倍T1以上，信噪比S/N在150以上；在谱图处理过程中，选择干扰较少，峰型较好，基线平稳的质子进行积分。
参考文献：J. Org. Chem. 2021, 86, 3890–3896；https://doi.org/10.1021/acs.joc.0c02744
