身為一位研究科學的人,我們除了在自己專業的領域上不斷追求更多新的發現和研究成果之外,同時經常會讓我們思考的一件事情是,「我們如何將科學上的研究成果及發現,介紹給一般的社會大眾認識,特別是針對非理工學科、只具備基本科學知識的人。」要讓一般不具備專業科學知識的社會大眾,也能夠了解科學上的研究成果,我們在描述一個科學的理論或現象時,勢必不能使用大量的專業術語、涉及複雜的邏輯推演、以及過於高深的數學運算。
為此,我在撰寫這篇文章的時候,不光只是因為這篇文章的內容,會當作期中考成績的評分依據,我更希望能夠透過這篇文章的撰寫,想辦法利用更簡單易懂的論述,將NMR光譜的相關知識,介紹給未修習過NMR課程的人(特別是非理工相關學科的人)。在撰寫這篇文章時,我將主要著重於介紹NMR光譜在化學結構鑑定上的應用,我也會盡量避免使用專業的術語及涉及複雜的計算公式。以下就先為讀者介紹NMR的基本知識。
科學家發現部分原子的原子核,會有核自旋的現象,核自旋會產生磁矩,這使得這些原子表現的行為如同磁鐵一樣。如果對這些原子外加強烈的磁場,再給予固定頻率的射頻場,這些原子的原子核就會吸收射頻的能量。NMR光譜的共振訊號,就是因此而來的。具備上述特性的原子,經常被利用在NMR光譜中的原子有1H、13C、15N、19F、31P等等。