परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी

परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी, जिसे आमतौर पर एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी या चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (एमआरएस) के रूप में जाना जाता है, यह परमाणु नाभिक के आसपास स्थानीय चुंबकीय क्षेत्रों का निरीक्षण करने के लिए एक स्पेक्ट्रोस्कोपी तकनीक है। यह नमूना एक चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है और एनएमआर संकेत नाभिक नमूने के संदीपन द्वारा रेडियो तरंगों के साथ परमाणु चुंबकीय अनुनाद में उत्पन्न होता है, जिसे संवेदनशील रेडियो रिसीवर के साथ पता लगाया जाता है। एक अणु में एक परमाणु के चारों ओर इंट्रामोल्युलर चुंबकीय क्षेत्र अनुनाद आवृत्ति को बदलता है, इस प्रकार एक अणु और उसके व्यक्तिगत कार्यात्मक समूहों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के विवरण तक पहुंच प्रदान करता है। चूंकि क्षेत्र व्यक्तिगत यौगिकों के लिए अद्वितीय या अत्यधिक विशिष्ट हैं, आधुनिक कार्बनिक रसायन विज्ञान अभ्यास में, एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी मोनोमोलेक्यूलर कार्बनिक यौगिकों की पहचान करने की निश्चित विधि है।

एनएमआर के सिद्धांत में आमतौर पर तीन अनुक्रमिक चरण शामिल होते हैं:
 * 1) अनुप्रयुक्त, स्थिर चुंबकीय क्षेत्र B . में चुंबकीय नाभिकीय घूर्णन का संरेखण (ध्रुवीकरण)0.
 * 2) एक कमजोर दोलन चुंबकीय क्षेत्र द्वारा परमाणु स्पिन के इस संरेखण की गड़बड़ी, जिसे आमतौर पर रेडियो-फ़्रीक्वेंसी (आरएफ) पल्स के रूप में संदर्भित किया जाता है।
 * 3) इस गड़बड़ी के परिणामस्वरूप नमूने के नाभिक द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पता लगाना और उनका विश्लेषण करना।

इसी तरह, बायोकेमिस्ट एनएमआर का उपयोग प्रोटीन और अन्य जटिल अणुओं की पहचान करने के लिए करते हैं। पहचान के अलावा, एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी अणुओं की संरचना, गतिशीलता, प्रतिक्रिया स्थिति और रासायनिक वातावरण के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करता है। एनएमआर के सबसे सामान्य प्रकार प्रोटॉन एनएमआर और कार्बन-13 एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी हैं, लेकिन यह किसी भी प्रकार के नमूने पर लागू होता है जिसमें स्पिन (भौतिकी) रखने वाले नाभिक होते हैं।

एनएमआर स्पेक्ट्रा छोटे अणुओं के लिए अद्वितीय, अच्छी तरह से हल, विश्लेषणात्मक रूप से ट्रैक्टेबल और अक्सर अत्यधिक अनुमानित हैं। अलग-अलग कार्यात्मक समूह स्पष्ट रूप से अलग-अलग हैं, और अलग-अलग पड़ोसी प्रतिस्थापन वाले समान कार्यात्मक समूह अभी भी अलग-अलग संकेत देते हैं। एनएमआर ने बड़े पैमाने पर पारंपरिक गीला रसायन टेस्ट जैसे कि रंग प्रतिक्रिया या पहचान के लिए विशिष्ट क्रोमैटोग्राफी को बदल दिया है। एक नुकसान यह है कि एक शुद्ध पदार्थ की अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा, 2-50 मिलीग्राम की आवश्यकता होती है, हालांकि इसे एक वर्कअप के माध्यम से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। अधिमानतः, नमूना एक विलायक में भंग किया जाना चाहिए, क्योंकि ठोस के एनएमआर विश्लेषण के लिए एक समर्पित जादू कोण कताई मशीन की आवश्यकता होती है और समान रूप से अच्छी तरह से हल किए गए स्पेक्ट्रा नहीं दे सकती है। एनएमआर का समय अपेक्षाकृत लंबा है, और इस प्रकार यह तेज घटनाओं को देखने के लिए उपयुक्त नहीं है, केवल एक औसत स्पेक्ट्रम का उत्पादन करता है। हालांकि एनएमआर स्पेक्ट्रम पर बड़ी मात्रा में अशुद्धियां दिखाई देती हैं, अशुद्धियों का पता लगाने के लिए बेहतर तरीके मौजूद हैं, क्योंकि एनएमआर स्वाभाविक रूप से बहुत संवेदनशील नहीं है - हालांकि उच्च आवृत्तियों पर, संवेदनशीलता अधिक होती है।

सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी साधारण एनएमआर का विकास है। द्वि-आयामी परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी में दो-आयामी एनएमआर, उत्सर्जन एक आवृत्ति के आसपास केंद्रित होता है, और सहसंबद्ध अनुनाद मनाया जाता है। यह मनाया कार्यात्मक समूह के पड़ोसी प्रतिस्थापन की पहचान करने की अनुमति देता है, जिससे प्रतिध्वनि की स्पष्ट पहचान की अनुमति मिलती है। अधिक जटिल 3D और 4D विधियाँ भी हैं और विशेष प्रकार के प्रतिध्वनि को दबाने या बढ़ाने के लिए डिज़ाइन की गई विभिन्न विधियाँ हैं। परमाणु ओवरहॉसर प्रभाव (एनओई) स्पेक्ट्रोस्कोपी में, अनुनादों का विश्राम (एनएमआर) मनाया जाता है। चूंकि एनओई नाभिक की निकटता पर निर्भर करता है, प्रत्येक नाभिक के लिए एनओई की मात्रा निर्धारित करने से अणु के त्रि-आयामी मॉडल के निर्माण की अनुमति मिलती है।

एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर अपेक्षाकृत महंगे हैं; विश्वविद्यालयों में आमतौर पर वे होते हैं, लेकिन वे निजी कंपनियों में कम आम हैं। 2000 और 2015 के बीच, एक NMR स्पेक्ट्रोमीटर की लागत लगभग 500,000 - 5 मिलियन अमरीकी डालर थी। आधुनिक एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर में एक बहुत मजबूत, बड़ा और महंगा तरल हीलियम -कूल्ड अतिचालक चुंबक होता है, क्योंकि संकल्प सीधे चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करता है। स्थायी चुंबक और कम रिज़ॉल्यूशन का उपयोग करने वाली कम खर्चीली मशीनें भी उपलब्ध हैं, जो अभी भी कुछ अनुप्रयोगों जैसे प्रतिक्रिया निगरानी और नमूनों की त्वरित जांच के लिए पर्याप्त प्रदर्शन देती हैं। यहां तक ​​​​कि बेंचटॉप परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोमीटर भी हैं। एनएमआर को एक मिलीसेला से कम चुंबकीय क्षेत्र में देखा जा सकता है। कम-रिज़ॉल्यूशन एनएमआर व्यापक चोटियों का उत्पादन करता है जो आसानी से एक दूसरे को ओवरलैप कर सकते हैं जिससे जटिल संरचनाओं को हल करने में समस्याएं पैदा हो सकती हैं। उच्च शक्ति वाले चुंबकीय क्षेत्रों के उपयोग से चोटियों का स्पष्ट समाधान होता है और यह उद्योग में मानक है।

इतिहास
NMR की खोज का श्रेय इसिडोर इसहाक रब्बी को जाता है, जिन्हें 1944 में भौतिकी का नोबेल पुरस्कार मिला था। हार्वर्ड विश्वविद्यालय में पर्ससेल समूह और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में बलोच समूह ने स्वतंत्र रूप से 1940 के दशक के अंत और 1950 के दशक की शुरुआत में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी विकसित की। एडवर्ड मिल्स परसेल और फेलिक्स बलोच ने अपनी खोजों के लिए भौतिकी में 1952 का नोबेल पुरस्कार साझा किया।

गुंजयमान आवृत्ति
जब एक चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो NMR सक्रिय नाभिक (जैसे .) 1एच या 13C) आइसोटोप की आवृत्ति विशेषता पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करते हैं। गुंजयमान आवृत्ति, अवशोषित विकिरण की ऊर्जा और संकेत की तीव्रता चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के समानुपाती होती है। उदाहरण के लिए, 21 टेस्ला (इकाई) चुंबकीय क्षेत्र में, हाइड्रोजन (आमतौर पर प्रोटॉन के रूप में संदर्भित) 900 मेगाहर्ट्ज पर प्रतिध्वनित होता है। 21 टी चुंबक को 900 मेगाहर्ट्ज़ चुंबक के रूप में संदर्भित करना आम है क्योंकि हाइड्रोजन सबसे आम नाभिक का पता लगाया जाता है, हालांकि विभिन्न नाभिक अपने परमाणु चुंबकीय क्षण ों के अनुपात में इस क्षेत्र की ताकत पर विभिन्न आवृत्तियों पर प्रतिध्वनित होंगे।

नमूना हैंडलिंग
एक एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर में आमतौर पर एक बहुत मजबूत चुंबक के अंदर एक कताई नमूना-धारक, एक रेडियो-आवृत्ति उत्सर्जक, और एक जांच के साथ एक रिसीवर (एक एंटीना असेंबली) होता है जो नमूना को घेरने के लिए चुंबक के अंदर जाता है, वैकल्पिक रूप से प्रसार माप के लिए ढाल कॉइल, और इलेक्ट्रॉनिक्स प्रणाली को नियंत्रित करने के लिए। नमूना स्पिनिंग आमतौर पर प्रसार गति को औसत करने के लिए आवश्यक है, हालांकि कुछ प्रयोग स्थिर नमूने के लिए कहते हैं जब समाधान आंदोलन एक महत्वपूर्ण चर होता है। उदाहरण के लिए, प्रसार स्थिरांक का मापन (प्रसार आदेश स्पेक्ट्रोस्कोपी या DOSY) कताई के साथ एक स्थिर नमूने का उपयोग करके किया जाता है, और प्रवाह कोशिकाओं का उपयोग प्रक्रिया प्रवाह के ऑनलाइन विश्लेषण के लिए किया जा सकता है।

ड्यूटेरेटेड सॉल्वैंट्स
एक समाधान में अणुओं के विशाल बहुमत विलायक अणु होते हैं, और अधिकांश नियमित सॉल्वैंट्स हाइड्रोकार्बन होते हैं और इसलिए एनएमआर-सक्रिय प्रोटॉन होते हैं। सॉल्वेंट हाइड्रोजन परमाणुओं से केवल संकेतों का पता लगाने से बचने के लिए, ड्यूटेरेटेड सॉल्वैंट्स का उपयोग किया जाता है, जहां 99+% प्रोटॉन को ड्यूटेरियम (हाइड्रोजन -2) से बदल दिया जाता है। सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला ड्यूटेरेटेड विलायक ड्यूटेरोक्लोरोफॉर्म (CDCl .) है3), हालांकि अन्य सॉल्वैंट्स का उपयोग विभिन्न कारणों से किया जा सकता है, जैसे कि नमूने की घुलनशीलता, हाइड्रोजन बंध को नियंत्रित करने की इच्छा, या गलनांक या क्वथनांक। सॉल्वैंट्स के बीच एक अणु के रासायनिक बदलाव थोड़े बदल जाएंगे, और इस्तेमाल किए गए विलायक को लगभग हमेशा रासायनिक बदलाव के साथ सूचित किया जाएगा। एनएमआर स्पेक्ट्रा को अक्सर अतिरिक्त टेट्रामेथिलसिलेन के बजाय ज्ञात विलायक अवशिष्ट प्रोटॉन शिखर के खिलाफ कैलिब्रेट किया जाता है।

शिम और लॉक
परमाणु चुंबकीय अनुनाद के कारण बहुत कम आवृत्ति बदलाव का पता लगाने के लिए, लागू चुंबकीय क्षेत्र पूरे नमूना मात्रा में स्थिर होना चाहिए। उच्च विभेदन NMR स्पेक्ट्रोमीटर कुछ घन सेंटीमीटर के आयतन में चुंबकीय क्षेत्र की समरूपता को प्रति बिलियन भागों (भाग प्रति अरब) में समायोजित करने के लिए शिम (चुंबकत्व) का उपयोग करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र में असमानता और बहाव का पता लगाने और क्षतिपूर्ति करने के लिए, स्पेक्ट्रोमीटर एक अलग लॉक यूनिट के साथ विलायक ड्यूटेरियम आवृत्ति पर एक लॉक रखता है, जो अनिवार्य रूप से एक अतिरिक्त ट्रांसमीटर और आरएफ प्रोसेसर है जो लॉक न्यूक्लियस (ड्यूटेरियम) के बजाय ट्यून किया गया है। ब्याज के नमूने के नाभिक। आधुनिक एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर में शिमिंग को स्वचालित रूप से समायोजित किया जाता है, हालांकि कुछ मामलों में ऑपरेटर को सर्वोत्तम संभव रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए मैन्युअल रूप से शिम मापदंडों को अनुकूलित करना पड़ता है।

स्पेक्ट्रा का अधिग्रहण
एक रेडियो फ्रीक्वेंसी (60-1000 मेगाहर्ट्ज) पल्स के साथ नमूने के उत्तेजना पर, एक परमाणु चुंबकीय अनुनाद प्रतिक्रिया - एक मुक्त प्रेरण क्षय (एफआईडी) - प्राप्त की जाती है। यह बहुत कमजोर सिग्नल है, और इसे लेने के लिए संवेदनशील रेडियो रिसीवर की आवश्यकता होती है। रॉ टाइम-डोमेन FID से फ़्रीक्वेंसी-डोमेन स्पेक्ट्रम निकालने के लिए फुरियर रूपांतरण किया जाता है। एकल एफआईडी के स्पेक्ट्रम में सिग्नल-टू-शोर अनुपात कम होता है, लेकिन बार-बार अधिग्रहण के औसत के साथ इसमें आसानी से सुधार होता है। अच्छा 1H NMR स्पेक्ट्रा को 16 रिपीट के साथ हासिल किया जा सकता है, जिसमें केवल कुछ मिनट लगते हैं। हालांकि, हाइड्रोजन से भारी तत्वों के लिए, विश्राम का समय काफी लंबा है, उदा। लगभग 8 सेकंड के लिए 13सी. इस प्रकार, मात्रात्मक भारी-तत्व स्पेक्ट्रा का अधिग्रहण समय लेने वाला हो सकता है, जिसमें दसियों मिनट से लेकर घंटों तक का समय लग सकता है।                                                                                    नाड़ी के बाद, नाभिक औसतन, एक निश्चित कोण बनाम स्पेक्ट्रोमीटर चुंबकीय क्षेत्र के लिए उत्साहित होते हैं। उत्तेजना की सीमा को नाड़ी की चौड़ाई से नियंत्रित किया जा सकता है, आमतौर पर सीए। इष्टतम 90° पल्स के लिए 3-8 µs. पल्स चौड़ाई के एक समारोह के रूप में (हस्ताक्षरित) तीव्रता की साजिश रचकर पल्स चौड़ाई निर्धारित की जा सकती है। यह एक साइन लहर का अनुसरण करता है, और तदनुसार, 180 डिग्री और 360 डिग्री दालों के अनुरूप पल्स चौड़ाई पर संकेत बदलता है।                                                                                                            उत्तेजना का क्षय समय, आमतौर पर सेकंड में मापा जाता है, विश्राम की प्रभावशीलता पर निर्भर करता है, जो हल्के नाभिक और ठोस पदार्थों के लिए तेज़ होता है, और भारी नाभिक और समाधानों के लिए धीमा होता है, और वे गैसों में बहुत लंबे हो सकते हैं। यदि विश्राम पूरा होने से पहले दूसरी उत्तेजना नाड़ी समय से पहले भेजी जाती है, तो औसत चुंबकीयकरण वेक्टर जमीन की स्थिति में क्षय नहीं हुआ है, जो अप्रत्याशित तरीके से सिग्नल की ताकत को प्रभावित करता है। व्यवहार में, शिखर क्षेत्र तब स्टोइकोमेट्री के समानुपाती नहीं होते हैं; केवल उपस्थिति, लेकिन कार्यात्मक समूहों की मात्रा को समझना संभव नहीं है। विश्राम के समय और इस प्रकार दालों के बीच आवश्यक देरी को निर्धारित करने के लिए एक उलटा वसूली प्रयोग किया जा सकता है। एक 180° पल्स, एक समायोज्य विलंब, और एक 90° पल्स संचारित होता है। जब 90° पल्स सिग्नल को बिल्कुल रद्द कर देता है, तो विलंब 90° विश्राम के लिए आवश्यक समय के अनुरूप होता है। उलटा वसूली मात्रात्मक के लिए सार्थक है 13C, 2D और अन्य समय लेने वाले प्रयोग।

रासायनिक बदलाव
एक कताई चार्ज एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय क्षण स्पिन के समानुपाती होता है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में, दो स्पिन राज्य मौजूद होते हैं (स्पिन 1/2 नाभिक के लिए): एक स्पिन अप और एक स्पिन डाउन, जहां एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ संरेखित होता है और दूसरा इसका विरोध करता है। क्षेत्र की ताकत बढ़ने पर दो स्पिन राज्यों के बीच ऊर्जा (ΔE) में अंतर बढ़ता है, लेकिन यह अंतर आमतौर पर बहुत छोटा होता है, जिससे मजबूत एनएमआर चुंबक (आधुनिक एनएमआर उपकरणों के लिए 1-20 टी) की आवश्यकता होती है। नाभिक के एक विशिष्ट सेट के सटीक स्पिन राज्य पृथक्करण के अनुरूप ऊर्जा के साथ नमूने का विकिरण निम्न ऊर्जा राज्य में नाभिक के उन सेटों को उच्च ऊर्जा राज्य में उत्तेजना का कारण बनता है। स्पिन 1/2 नाभिक के लिए, किसी दिए गए चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर दो स्पिन राज्यों के बीच ऊर्जा अंतर उनके चुंबकीय क्षण के समानुपाती होता है। हालाँकि, भले ही सभी प्रोटॉन के चुंबकीय क्षण समान हों, वे समान आवृत्ति मानों पर गुंजयमान संकेत नहीं देते हैं। यह अंतर रुचि के केंद्रक के अलग-अलग इलेक्ट्रॉनिक वातावरण से उत्पन्न होता है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के आवेदन पर, ये इलेक्ट्रॉन क्षेत्र की प्रतिक्रिया में चलते हैं और स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं जो अधिक मजबूत लागू क्षेत्र का विरोध करते हैं। यह स्थानीय क्षेत्र इस प्रकार लागू चुंबकीय क्षेत्र से प्रोटॉन को ढाल देता है, जिसे अनुनाद (आरएफ ऊर्जा का अवशोषण) प्राप्त करने के लिए बढ़ाया जाना चाहिए। इस तरह की वृद्धि बहुत कम होती है, आमतौर पर भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) में। उदाहरण के लिए, एल्डिहाइड से प्रोटॉन शिखर को सीए स्थानांतरित कर दिया जाता है। हाइड्रोकार्बन शिखर की तुलना में 10 पीपीएम, क्योंकि एक इलेक्ट्रॉन-निकासी समूह के रूप में, कार्बोनिल स्थानीय इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करके प्रोटॉन को हटा देता है। इसलिए 2.3487 टी और 2.3488 टी के बीच का अंतर लगभग 42 पीपीएम है। हालांकि एक आवृत्ति पैमाने का उपयोग आमतौर पर एनएमआर संकेतों को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है, भले ही स्पेक्ट्रोमीटर चुंबकीय क्षेत्र को व्यापक रूप से संचालित कर सकता है, और इस प्रकार 42 पीपीएम 100 मेगाहर्ट्ज संदर्भ आवृत्ति (आरएफ) के लिए 4200 हर्ट्ज है।

हालांकि, यह देखते हुए कि विभिन्न एनएमआर संकेतों का स्थान बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और संदर्भ आवृत्ति पर निर्भर है, संकेतों को आमतौर पर एक संदर्भ संकेत के सापेक्ष रिपोर्ट किया जाता है, आमतौर पर टीएमएस (टेट्रामेथिलसिलेन)। इसके अतिरिक्त, चूंकि एनएमआर संकेतों का वितरण क्षेत्र पर निर्भर है, इसलिए इन आवृत्तियों को स्पेक्ट्रोमीटर आवृत्ति द्वारा विभाजित किया जाता है। हालाँकि, चूंकि हम Hz को MHz से विभाजित कर रहे हैं, परिणामी संख्या बहुत छोटी होगी, और इस प्रकार इसे एक मिलियन से गुणा किया जाता है। इसलिए यह ऑपरेशन प्रति मिलियन भागों की इकाइयों के साथ रासायनिक बदलाव नामक एक लोकेटर नंबर देता है। सामान्य तौर पर, प्रोटॉन के लिए रासायनिक बदलाव अत्यधिक अनुमानित होते हैं क्योंकि बदलाव मुख्य रूप से सरल परिरक्षण प्रभाव (इलेक्ट्रॉन घनत्व) द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, लेकिन कई भारी नाभिकों के लिए रासायनिक बदलाव उत्तेजित राज्यों सहित अन्य कारकों से अधिक दृढ़ता से प्रभावित होते हैं (परिरक्षण टेंसर में पैरामैग्नेटिक योगदान).

रासायनिक बदलाव अणु की संरचना के बारे में जानकारी प्रदान करता है। इस जानकारी में अपरिष्कृत डेटा के रूपांतरण को स्पेक्ट्रम निर्दिष्ट करना कहा जाता है। उदाहरण के लिए, के लिए 1एथेनॉल के लिए H-NMR स्पेक्ट्रम (CH .)3चौधरी2OH), एक तीन विशिष्ट रासायनिक बदलावों में से प्रत्येक पर संकेतों की अपेक्षा करेगा: एक CH . के लिए3 समूह, सीएच . के लिए एक2 समूह और एक ओएच समूह के लिए। एक ठेठ सीएच3 समूह में 1 पीपीएम के आसपास एक शिफ्ट है, एक सीएच2 एक ओएच से जुड़ा हुआ लगभग 4 पीपीएम की एक शिफ्ट है और एक ओएच में 2-6 पीपीएम से कहीं भी बदलाव होता है जो इस्तेमाल किए गए विलायक और हाइड्रोजन बॉन्डिंग की मात्रा पर निर्भर करता है। जबकि ओ परमाणु अपने पारस्परिक सिग्मा बंधन के माध्यम से संलग्न एच से इलेक्ट्रॉन घनत्व को दूर करता है, ओ पर इलेक्ट्रॉन अकेला जोड़े अपने परिरक्षण प्रभाव में एच को स्नान करते हैं। पैरामैग्नेटिक एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में, पैरामैग्नेटिक नमूनों पर माप किए जाते हैं। अनुचुम्बकत्व बहुत विविध रासायनिक परिवर्तनों को जन्म देता है। में 1H NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी, केमिकल शिफ्ट रेंज हजारों पीपीएम तक फैल सकती है।                                       कमरे के तापमान पर आणविक गति के कारण, एनएमआर प्रयोग के दौरान तीन मिथाइल प्रोटॉन औसत निकल जाते हैं (जिसे आमतौर पर कुछ मिलीसेकंड की आवश्यकता होती है)। ये प्रोटॉन ऊर्जा के स्तर को खराब कर देते हैं और उसी रासायनिक बदलाव पर एक शिखर बनाते हैं।

चोटियों का आकार और क्षेत्रफल भी रासायनिक संरचना के संकेतक हैं। उपरोक्त उदाहरण में - इथेनॉल का प्रोटॉन स्पेक्ट्रम - सीएच3 चोटी में ओएच चोटी का क्षेत्रफल तीन गुना है। इसी प्रकार सीएच2 शिखर OH शिखर के क्षेत्रफल का दोगुना होगा लेकिन CH. के क्षेत्रफल का केवल 2/3 होगा3 शिखर।

सॉफ्टवेयर चोटियों की सिग्नल तीव्रता के विश्लेषण की अनुमति देता है, जो कि इष्टतम विश्राम की शर्तों के तहत, उस प्रकार के प्रोटॉन की संख्या के साथ सहसंबंधित होता है। सिग्नल की तीव्रता का विश्लेषण इंटीग्रल-गणितीय प्रक्रिया द्वारा किया जाता है जो एक वक्र के नीचे के क्षेत्र की गणना करता है। विश्लेषक को शिखर को एकीकृत करना चाहिए और उसकी ऊंचाई को नहीं मापना चाहिए क्योंकि चोटियों की भी चौड़ाई होती है - और इस प्रकार इसका आकार उसके क्षेत्र पर निर्भर करता है न कि उसकी ऊंचाई पर। हालांकि, यह उल्लेख किया जाना चाहिए कि प्रोटॉन, या किसी अन्य देखे गए नाभिक की संख्या, सबसे सरल एक-आयामी एनएमआर प्रयोगों में एनएमआर सिग्नल की तीव्रता, या अभिन्न के समानुपाती है। अधिक विस्तृत प्रयोगों में, उदाहरण के लिए, प्रयोग आमतौर पर कार्बन-13 एनएमआर स्पेक्ट्रा प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, संकेतों का अभिन्न अंग नाभिक की विश्राम दर और इसके अदिश और द्विध्रुवीय युग्मन स्थिरांक पर निर्भर करता है। बहुत बार इन कारकों को कम जाना जाता है - इसलिए, अधिक जटिल एनएमआर प्रयोगों में एनएमआर सिग्नल के अभिन्न अंग की व्याख्या करना बहुत मुश्किल है।

जम्मू-युग्मन
एक-आयामी एनएमआर स्पेक्ट्रम में संरचना निर्धारण के लिए कुछ सबसे उपयोगी जानकारी एनएमआर सक्रिय नाभिक के बीच जे-युग्मन या स्केलर युग्मन (स्पिन-स्पिन युग्मन का एक विशेष मामला) से आती है। यह युग्मन एक अणु के रासायनिक बंधों के माध्यम से विभिन्न स्पिन राज्यों की बातचीत से उत्पन्न होता है और इसके परिणामस्वरूप एनएमआर संकेतों का विभाजन होता है। एक प्रोटॉन के लिए, स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र थोड़ा भिन्न होता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि एक आसन्न नाभिक स्पेक्ट्रोमीटर चुंबकीय क्षेत्र की ओर इशारा करता है या नहीं, जो एक के बजाय प्रति प्रोटॉन दो संकेतों को जन्म देता है। ये विभाजन पैटर्न जटिल या सरल हो सकते हैं और इसी तरह, सीधे व्याख्यात्मक या भ्रामक भी हो सकते हैं। यह युग्मन एक अणु में परमाणुओं की संयोजकता में विस्तृत अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। n समतुल्य (स्पिन ½) नाभिक से युग्मन सिग्नल को n+1 'मल्टीप्लेट' में विभाजित करता है, जो पास्कल के त्रिकोण के बाद तीव्रता अनुपात के साथ होता है जैसा कि दाईं ओर वर्णित है। अतिरिक्त स्पिन के लिए युग्मन से मल्टीप्लेट के प्रत्येक घटक के और विभाजन हो जाएंगे उदा। दो अलग-अलग स्पिन ½ नाभिक के साथ काफी भिन्न युग्मन स्थिरांक के साथ युग्मन करने से डबलट (संक्षिप्त नाम: dd) हो जाएगा। ध्यान दें कि नाभिक के बीच युग्मन जो रासायनिक रूप से समतुल्य हैं (अर्थात, एक ही रासायनिक बदलाव है) का NMR स्पेक्ट्रा पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है और नाभिक के बीच युग्मन जो दूर होते हैं (आमतौर पर लचीले अणुओं में प्रोटॉन के अलावा 3 से अधिक बांड) आमतौर पर बहुत छोटे होते हैं देखने योग्य विभाजन पैदा करने के लिए। चक्रीय यौगिक और सुगंधित यौगिकों में तीन से अधिक बांडों पर लंबी दूरी के युग्मन अक्सर देखे जा सकते हैं, जिससे अधिक जटिल विभाजन पैटर्न हो सकते हैं।                                                                                                              उदाहरण के लिए, ऊपर वर्णित इथेनॉल के प्रोटॉन स्पेक्ट्रम में, सीएच3 समूह को दो पड़ोसी सीएच. द्वारा 1:2:1 के तीव्रता अनुपात के साथ एक ट्रिपल में विभाजित किया गया है2 प्रोटॉन इसी प्रकार, सीएच2 तीन पड़ोसी सीएच. द्वारा 1:3:3:1 के तीव्रता अनुपात के साथ एक चौकड़ी में विभाजित किया गया है3 प्रोटॉन सिद्धांत रूप में, दो सीएच2 प्रोटॉन भी हाइड्रॉक्सिल प्रोटॉन द्वारा क्वार्टेट्स का एक डबल बनाने के लिए फिर से एक डबल में विभाजित हो जाएगा, लेकिन अम्लीय हाइड्रॉक्सिल प्रोटॉन के इंटरमॉलिक्युलर एक्सचेंज के परिणामस्वरूप अक्सर युग्मन जानकारी का नुकसान होता है।

किसी भी स्पिन-1/2 नाभिक जैसे फॉस्फोरस-31 या फ्लोरीन-19 से युग्मन इस तरह से काम करता है (हालांकि युग्मन स्थिरांक के परिमाण बहुत भिन्न हो सकते हैं)। लेकिन विभाजन पैटर्न ½ से अधिक स्पिन वाले नाभिक के लिए ऊपर वर्णित लोगों से भिन्न होते हैं क्योंकि स्पिन क्वांटम संख्या में दो से अधिक संभावित मान होते हैं। उदाहरण के लिए, ड्यूटेरियम (एक स्पिन 1 नाभिक) के लिए युग्मन सिग्नल को 1:1:1 ट्रिपल में विभाजित करता है क्योंकि स्पिन 1 में तीन स्पिन अवस्थाएं होती हैं। इसी तरह, एक स्पिन 3/2 नाभिक जैसे 35Cl सिग्नल को 1:1:1:1 चौकड़ी आदि में विभाजित करता है।

रासायनिक बदलाव (और प्रोटॉन के लिए एकीकरण) के साथ संयुक्त युग्मन हमें न केवल नाभिक के रासायनिक वातावरण के बारे में बताता है, बल्कि अणु के भीतर पड़ोसी एनएमआर सक्रिय नाभिक की संख्या भी बताता है। समान रासायनिक बदलाव पर या हाइड्रोजन के अलावा अन्य नाभिक के स्पेक्ट्रा में कई चोटियों के साथ अधिक जटिल स्पेक्ट्रा में, युग्मन अक्सर विभिन्न नाभिकों को अलग करने का एकमात्र तरीका होता है।



द्वितीय क्रम (या मजबूत) युग्मन
उपरोक्त विवरण मानता है कि असमान स्पिन के बीच एनएमआर आवृत्तियों में अंतर की तुलना में युग्मन स्थिरांक छोटा है। यदि शिफ्ट पृथक्करण कम हो जाता है (या युग्मन शक्ति बढ़ जाती है), तो मल्टीप्लेट तीव्रता पैटर्न पहले विकृत हो जाते हैं, और फिर अधिक जटिल हो जाते हैं और कम आसानी से विश्लेषण किया जाता है (विशेषकर यदि दो से अधिक स्पिन शामिल हैं)। मल्टीप्लेट में कुछ चोटियों की तीव्रता शेष की कीमत पर हासिल की जाती है, जो कभी-कभी पृष्ठभूमि शोर में लगभग गायब हो जाती है, हालांकि चोटियों के नीचे एकीकृत क्षेत्र स्थिर रहता है। अधिकांश उच्च-क्षेत्र एनएमआर में, हालांकि, विकृतियां आमतौर पर मामूली होती हैं और विशेषता विकृतियां (छत) वास्तव में संबंधित चोटियों की पहचान करने में मदद कर सकती हैं।

इनमें से कुछ पैटर्न का विश्लेषण जॉन पोपले द्वारा प्रकाशित पोपल नोटेशन के साथ किया जा सकता है, हालांकि इसका दायरा सीमित है।

मल्टीप्लेट्स के बीच आवृत्ति अंतर बढ़ने पर दूसरे क्रम के प्रभाव कम हो जाते हैं, जिससे उच्च-क्षेत्र (यानी उच्च-आवृत्ति) एनएमआर स्पेक्ट्रा कम आवृत्ति स्पेक्ट्रा की तुलना में कम विरूपण प्रदर्शित करता है। 60 मेगाहर्ट्ज पर प्रारंभिक स्पेक्ट्रा, बाद की मशीनों से स्पेक्ट्रा की तुलना में विरूपण के लिए अधिक प्रवण थे, आमतौर पर 200 मेगाहर्ट्ज या उससे अधिक आवृत्तियों पर काम कर रहे थे।

इसके अलावा, जैसा कि दाईं ओर की आकृति में है, जे-कपलिंग का उपयोग रिंग के ऑर्थो-मेटा-पैरा प्रतिस्थापन की पहचान करने के लिए किया जा सकता है। ऑर्थो कपलिंग 15 हर्ट्ज पर सबसे मजबूत है, मेटा 2 हर्ट्ज के औसत के साथ चलता है, और अंत में पैरा कपलिंग आमतौर पर अध्ययन के लिए महत्वहीन है।

चुंबकीय असमानता
अधिक सूक्ष्म प्रभाव हो सकते हैं यदि रासायनिक रूप से समकक्ष स्पिन (यानी, समरूपता से संबंधित नाभिक और इसलिए समान एनएमआर आवृत्ति वाले) बाहरी स्पिन के लिए अलग-अलग युग्मन संबंध हैं। स्पिन जो रासायनिक रूप से समतुल्य हैं लेकिन अप्रभेद्य नहीं हैं (उनके युग्मन संबंधों के आधार पर) चुंबकीय रूप से असमान कहलाते हैं। उदाहरण के लिए, 1,2-डाइक्लोरोबेंजीन की 4 एच साइटें समरूपता द्वारा दो रासायनिक समकक्ष जोड़े में विभाजित होती हैं, लेकिन जोड़े में से एक के व्यक्तिगत सदस्य के पास दूसरी जोड़ी बनाने वाले स्पिन के लिए अलग-अलग युग्मन होते हैं। चुंबकीय असमानता अत्यधिक जटिल स्पेक्ट्रा को जन्म दे सकती है जिसका विश्लेषण केवल कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग द्वारा किया जा सकता है। इस तरह के प्रभाव सुगंधित और अन्य गैर-लचीली प्रणालियों के एनएमआर स्पेक्ट्रा में अधिक आम हैं, जबकि लचीले अणुओं में सी-सी बांड के बारे में गठनात्मक औसत आसन्न कार्बन पर प्रोटॉन के बीच युग्मन को बराबर करता है, चुंबकीय असमानता के साथ समस्याओं को कम करता है।

सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी
सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी कई प्रकार के द्वि-आयामी परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी या 2 डी-एनएमआर में से एक है। इस प्रकार के एनएमआर प्रयोग को इसके संक्षिप्त नाम, सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा जाना जाता है। अन्य प्रकार के द्वि-आयामी NMR में J-स्पेक्ट्रोस्कोपी, एक्सचेंज स्पेक्ट्रोस्कोपी (EXSY), न्यूक्लियर ओवरहॉसर इफेक्ट स्पेक्ट्रोस्कोपी (NOESY), कुल सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (TOCSY), और हेटेरोन्यूक्लियर सहसंबंध प्रयोग, जैसे HSQC, HMQC, और HMBC शामिल हैं। सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी में, उत्सर्जन एक व्यक्तिगत नाभिक के शिखर पर केंद्रित होता है; यदि इसका चुंबकीय क्षेत्र थ्रू-बॉन्ड (COSY, HSQC, आदि) या थ्रू-स्पेस (NOE) युग्मन द्वारा किसी अन्य नाभिक के साथ सहसंबद्ध है, तो सहसंबद्ध नाभिक की आवृत्ति पर एक प्रतिक्रिया का भी पता लगाया जा सकता है। द्वि-आयामी एनएमआर स्पेक्ट्रा एक-आयामी एनएमआर स्पेक्ट्रा की तुलना में एक अणु के बारे में अधिक जानकारी प्रदान करते हैं और विशेष रूप से अणुओं की संरचना को निर्धारित करने में उपयोगी होते हैं, विशेष रूप से अणुओं के लिए जो एक-आयामी एनएमआर का उपयोग करने के लिए काम करने के लिए बहुत जटिल हैं। पहला द्वि-आयामी प्रयोग, COSY, 1971 में Université Libre de Bruxelles के प्रोफेसर जीन जेनर द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस प्रयोग को बाद में वाल्टर पी. एयू, एनरिको बार्थोल्डी और रिचर्ड आर. अर्न्स्ट द्वारा लागू किया गया, जिन्होंने 1976 में अपना काम प्रकाशित किया।

सॉलिड-स्टेट न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस


विभिन्न प्रकार की भौतिक परिस्थितियाँ अणुओं को समाधान में अध्ययन करने की अनुमति नहीं देती हैं, और साथ ही अन्य स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों द्वारा परमाणु स्तर तक भी नहीं। ठोस-चरण मीडिया में, जैसे कि क्रिस्टल, माइक्रोक्रिस्टलाइन पाउडर, जैल, अनिसोट्रोपिक समाधान, आदि, यह विशेष रूप से द्विध्रुवीय युग्मन और रासायनिक बदलाव अनिसोट्रॉपी है जो परमाणु स्पिन सिस्टम के व्यवहार के लिए प्रमुख हो जाते हैं। पारंपरिक समाधान-राज्य एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में, इन अतिरिक्त अंतःक्रियाओं से वर्णक्रमीय रेखाओं का एक महत्वपूर्ण विस्तार होगा। विभिन्न प्रकार की तकनीकें उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्थितियों को स्थापित करने की अनुमति देती हैं, जो कम से कम 13C स्पेक्ट्रा, सॉल्यूशन-स्टेट NMR स्पेक्ट्रा से तुलनीय हो।

उच्च-रिज़ॉल्यूशन सॉलिड-स्टेट एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए दो महत्वपूर्ण अवधारणाएं नमूना अभिविन्यास द्वारा संभावित आणविक अभिविन्यास की सीमा और नमूना कताई द्वारा अनिसोट्रोपिक परमाणु चुंबकीय बातचीत की कमी हैं। बाद के दृष्टिकोण में, जादू के कोण के चारों ओर तेजी से घूमना एक बहुत ही प्रमुख तरीका है, जब सिस्टम में स्पिन 1/2 नाभिक शामिल होता है। सीए की कताई दर। 20 kHz का उपयोग किया जाता है, जिसके लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। आंशिक संरेखण या कम गतिशीलता के नमूनों के साथ कई मध्यवर्ती तकनीकों का वर्तमान में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में उपयोग किया जा रहा है।

जिन अनुप्रयोगों में सॉलिड-स्टेट एनएमआर प्रभाव होता है, वे अक्सर झिल्ली प्रोटीन, प्रोटीन फाइब्रिल या सभी प्रकार के पॉलिमर पर संरचना की जांच और अकार्बनिक रसायन विज्ञान में रासायनिक विश्लेषण से संबंधित होते हैं, लेकिन इसमें पौधे की पत्तियों और ईंधन कोशिकाओं जैसे विदेशी अनुप्रयोग भी शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, रहमानी एट अल। ड्यूटेरियम एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए द्विकोशिकीय संरचनाओं की स्व-संयोजन पर दबाव और तापमान के प्रभाव का अध्ययन किया।

प्रोटीन
एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के भीतर अधिकांश नवाचार प्रोटीन एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के क्षेत्र में हैं, जो संरचनात्मक जीव विज्ञान में एक महत्वपूर्ण तकनीक है। इन जांचों का एक सामान्य लक्ष्य प्रोटीन की उच्च विभेदन 3-आयामी संरचनाएं प्राप्त करना है, जो एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी द्वारा प्राप्त की जा सकती है। एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के विपरीत, एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी आमतौर पर 35 केडीए से छोटे प्रोटीन तक सीमित है, हालांकि बड़ी संरचनाओं को हल किया गया है। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी अक्सर आंशिक या पूर्ण आंतरिक रूप से असंरचित प्रोटीन पर उच्च रिज़ॉल्यूशन की जानकारी प्राप्त करने का एकमात्र तरीका है। यह अब संरचना गतिविधि संबंधों के निर्धारण के लिए एक सामान्य उपकरण है जहां बातचीत से पहले और बाद में संरचना, उदाहरण के लिए, एक दवा उम्मीदवार की तुलना इसकी ज्ञात जैव रासायनिक गतिविधि से की जाती है। प्रोटीन इस लेख में पहले चर्चा किए गए छोटे कार्बनिक अणुओं की तुलना में बड़े परिमाण के क्रम हैं, लेकिन बुनियादी एनएमआर तकनीक और कुछ एनएमआर सिद्धांत भी लागू होते हैं। एक छोटे कार्बनिक यौगिक की तुलना में प्रोटीन अणु में मौजूद परमाणुओं की बहुत अधिक संख्या के कारण, मूल 1D स्पेक्ट्रा अतिव्यापी संकेतों के साथ एक हद तक भीड़ हो जाती है जहां प्रत्यक्ष वर्णक्रमीय विश्लेषण अस्थिर हो जाता है। इसलिए, इस समस्या से निपटने के लिए बहुआयामी (2, 3 या 4D) प्रयोग तैयार किए गए हैं। इन प्रयोगों को सुविधाजनक बनाने के लिए, प्रोटीन को आइसोटोप लेबल करना वांछनीय है 13C और नाइट्रोजन के समस्थानिक#Nitrogen-15|15N क्योंकि प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाला प्रमुख समस्थानिक 12C NMR-सक्रिय नहीं है और प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले प्रमुख का परमाणु चौगुना क्षण है 14N समस्थानिक इस नाइट्रोजन समस्थानिक से उच्च विभेदन जानकारी प्राप्त होने से रोकता है। प्रोटीन की संरचना के निर्धारण के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे महत्वपूर्ण विधि अणु के भीतर परमाणुओं के बीच की दूरी को मापने के लिए न्यूक्लियर ओवरहॉसर प्रभाव का उपयोग करती है। इसके बाद, प्राप्त दूरियों का उपयोग दूरी ज्यामिति समस्या को हल करके अणु की 3डी संरचना उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। एनएमआर का उपयोग प्रोटीन के विभिन्न क्षेत्रों की गतिशीलता और गठनात्मक लचीलेपन के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है।

न्यूक्लिक अम्ल
न्यूक्लिक अम्ल एनएमआर डीएनए या आरएनए जैसे पॉलीन्यूक्लिक एसिड की संरचना और गतिशीलता के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग है।, सभी ज्ञात आरएनए संरचनाओं का लगभग आधा एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा निर्धारित किया गया था।                                                                                                                 न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी समान हैं लेकिन अंतर मौजूद हैं। न्यूक्लिक एसिड में हाइड्रोजन परमाणुओं का एक छोटा प्रतिशत होता है, जो आमतौर पर एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में देखे जाने वाले परमाणु होते हैं, और क्योंकि न्यूक्लिक एसिड डबल हेलिक्स कठोर और मोटे तौर पर रैखिक होते हैं, वे लंबी दूरी के सहसंबंध देने के लिए खुद को वापस नहीं मोड़ते हैं। आमतौर पर न्यूक्लिक एसिड के साथ किए जाने वाले एनएमआर के प्रकार हैं प्रोटॉन एनएमआर|1H या प्रोटॉन NMR, कार्बन-13 NMR|13सी एनएमआर, नाइट्रोजन-15 एनएमआर|15एन एनएमआर, और फास्फोरस-31 एनएमआर|31पी एनएमआर। द्वि-आयामी NMR विधियों का लगभग हमेशा उपयोग किया जाता है, जैसे कि सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (COSY) और टोटल कोहेरेंस ट्रांसफर स्पेक्ट्रोस्कोपी (TOCSY) थ्रू-बॉन्ड न्यूक्लियर कपलिंग का पता लगाने के लिए, और न्यूक्लियर ओवरहॉसर इफेक्ट स्पेक्ट्रोस्कोपी (NOESY) नाभिक के बीच कपलिंग का पता लगाने के लिए जो करीब हैं अंतरिक्ष में एक दूसरे।                                                                                                                                                                                                                                              स्पेक्ट्रम से लिए गए पैरामीटर, मुख्य रूप से NOESY क्रॉस-पीक्स और जे-युग्मन, का उपयोग स्थानीय संरचनात्मक विशेषताओं जैसे ग्लाइकोसिडिक बंध एंगल्स, द्विफलक कोण (कारप्लस समीकरण का उपयोग करके), और शुगर पकर कन्फर्मेशन को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। बड़े पैमाने की संरचना के लिए, इन स्थानीय मापदंडों को अन्य संरचनात्मक मान्यताओं या मॉडलों के साथ पूरक होना चाहिए, क्योंकि डबल हेलिक्स ट्रैवर्स होने पर त्रुटियां जुड़ जाती हैं, और प्रोटीन के विपरीत, डबल हेलिक्स में एक कॉम्पैक्ट इंटीरियर नहीं होता है और यह वापस नहीं मुड़ता है अपने आप। एनएमआर गैर-मानक ज्यामिति जैसे न्यूक्लिक एसिड डबल हेलिक्स # झुकने, गैर-वाटसन-क्रिक बेसपेयरिंग और समाक्षीय स्टैकिंग की जांच के लिए भी उपयोगी है। यह प्राकृतिक आरएनए ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स की संरचना की जांच करने में विशेष रूप से उपयोगी रहा है, जो नली का लूप और छद्म गाँठ जैसे जटिल अनुरूपण को अपनाते हैं। एनएमआर प्रोटीन या दवाओं जैसे अन्य अणुओं के लिए एप्टैमर के बंधन की जांच के लिए भी उपयोगी है, यह देखकर कि दूसरे अणु के बंधन पर अनुनादों को स्थानांतरित कर दिया जाता है।

कार्बोहाइड्रेट
कार्बोहाइड्रेट एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्बोहाइड्रेट की संरचना और संरचना पर प्रश्नों को संबोधित करता है। कार्यात्मक समूहों में सीमित भिन्नता के कारण 1H NMR द्वारा कार्बोहाइड्रेट का विश्लेषण चुनौतीपूर्ण है, जो NMR स्पेक्ट्रम के संकीर्ण बैंड में केंद्रित 1H प्रतिध्वनि की ओर जाता है। दूसरे शब्दों में, खराब वर्णक्रमीय फैलाव है। एनोमेरिक प्रोटॉन रेजोनेंस को इस तथ्य के कारण दूसरों से अलग किया जाता है कि एनोमेरिक कार्बन में दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। छोटे कार्बोहाइड्रेट के लिए, विसंगतिपूर्ण प्रोटॉन प्रतिध्वनि का फैलाव व्यक्तिगत कार्बोहाइड्रेट अवशेषों के संपूर्ण स्पिन सिस्टम की जांच के लिए 1D TOCSY प्रयोगों के उपयोग की सुविधा प्रदान करता है।

ड्रग डिस्कवरी
समाधान में छोटे अणुओं की ऊर्जा मिनिमा और घूर्णी ऊर्जा बाधाओं का ज्ञान एनएमआर का उपयोग करके पाया जा सकता है, उदा। क्रमशः मुक्त लिगैंड गठनात्मक प्राथमिकताओं और गठनात्मक गतिकी को देखते हुए। इसका उपयोग दवा डिजाइन परिकल्पनाओं को निर्देशित करने के लिए किया जा सकता है, क्योंकि प्रयोगात्मक और परिकलित मूल्य तुलनीय हैं। उदाहरण के लिए, एस्ट्राजेनेका अपने ऑन्कोलॉजी अनुसंधान और विकास के लिए एनएमआर का उपयोग करती है।

यह भी देखें
• Earth's field NMR

• In vivo magnetic resonance spectroscopy

• Functional magnetic resonance spectroscopy of the brain

• Low field NMR

• Magnetic Resonance Imaging

• NMR crystallography

• NMR spectra database

• NMR spectroscopy of stereoisomers

• Nuclear quadrupole resonance

• Pulsed field magnet

• Proton-enhanced nuclear induction spectroscopy

• Triple-resonance nuclear magnetic resonance spectroscopy

• Zero field NMR

• Nuclear magnetic resonance decoupling परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी के संबंधित तरीके:
 * मोसबाउर प्रभाव
 * मून स्पिन स्पेक्ट्रोस्कोपी
 * विक्षुब्ध कोणीय सहसंबंध

बाहरी संबंध

 * The Basics of NMR - A non-technical overview of NMR theory, equipment, and techniques by Dr. Joseph Hornak, Professor of Chemistry at RIT
 * GAMMA and PyGAMMA Libraries - GAMMA is an open source C++ library written for the simulation of Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy experiments. PyGAMMA is a Python wrapper around GAMMA.
 * relax Software for the analysis of NMR dynamics
 * Vespa - VeSPA (Versatile Simulation, Pulses and Analysis) is a free software suite composed of three Python applications. These GUI based tools are for magnetic resonance (MR) spectral simulation, RF pulse design, and spectral processing and analysis of MR data.
 * Vespa - VeSPA (Versatile Simulation, Pulses and Analysis) is a free software suite composed of three Python applications. These GUI based tools are for magnetic resonance (MR) spectral simulation, RF pulse design, and spectral processing and analysis of MR data.