核磁共振波譜的應用和發展
在各種各樣的化學分析儀器中，核磁共振譜儀被公認為是一種非常重要的研究和測試工具，它的許多功能是其他手段無法代替的。
核磁共振譜儀的應用范圍可以從學科、研究內容和研究對象的形態上分類。從學科上說，核磁共振譜儀的應用范圍包括量子力學、凝聚態物理、化學的各個分支、分子生物學和醫學影像學等。從研究內容上說，核磁共振譜儀的應用范圍包括分子結構、構想、動態和反應等。從研究對象的形態上說，核磁共振譜儀的應用范圍包括固體、液體、液晶、氣態和表面等。
由于核磁共振譜能提供的化學位移等參數與有機化合物的結構有著密切的關系。因此核磁共振譜是鑒定有機、金屬有機和生物分子結構等的重要工具之一。此外，核磁共振還可以應用于定量分析及化學動力學的研究。核磁共振譜有時僅根據本身的圖譜就可以鑒定或確認化合物，例如根據氫原子所處化學環境所產生的化學位移的不同，我們就可以區分很多種基團。而對于復雜的未知物，可以配合紅外光譜，紫外光譜，質譜等多種手段綜合推定其結構。核磁共振譜某譜峰的積分曲線高度與產生該譜峰的核數成正比關系，據此可以進行定量分析。這種分析的最大優點是不需要引進任何校正，就可以根據各個共振峰的積分高度的比值求出氫原子數目。雖然用核磁共振譜法難以觀察到分子結構中構象的瞬間變化，但通過研究核磁共振譜對溫度的依賴關系，可以獲得某些動力學的信息，如分子的內旋轉，反應速率常數等。
NMR 新技術和新儀器的不斷涌現使它的應用領域不斷擴展，如高場和多維NMR 使生物學的研究達到一個新水平，多核NMR 用于表征有機金屬化合物，固體NMR 使各種材料的非破壞性研究成為可能，NMR 成像使診斷醫學發生了一場變革，空間定域NMR 譜非侵入地揭開了生命過程的化學本質。而這些新的應用對NMR 技術和儀器提出了許多新的要求，反過來推動了NMR 技術的進一步發展。
NMR 技術在繼續發展，其應用也在繼續擴大和深化，每個領域的讀者均可在自己專業的眾多書刊雜志上找到關于NMR 在特定領域中的新應用，此處只能擇其一二，以說明其應用潛力。
（1）生物化學和活體研究
NMR 不僅可研究殘基不多的糖類和核酸，研究膚和蛋白的相互作用和鍵合，多維NMR 已可研究殘基多于150 個的蛋白的結構，揭開了基質和酶相互作用的機制。也可研究蛋白的氮基酸序列，蛋白的折迭（protein folding ) ，金屬鍵聯（metal binding）。液體2DNMR 及四極弛豫用于研究肌紅蛋白中血紅素的流動性，15N NMR 用于研究蛋白骨架的動態性能。
1H NMR 可用來檢測人體和動物的各種體液、血、尿、羊水、腦脊髓等，雖然還不能取代標準的臨床化學分析，但對研究藥物代謝和毒物效果極為有用�；铙w中的選擇成像譜學( image-selected in-vivo spectroscopy 1515）和深度分辨表面線圈譜學（depth resolved surface coil spectroscopy DRESS）可獲得四維化學信息。
NMR 已進人臨床應用的新紀元，特別是在心臟和大腦的疾病方面。除1H 外，13C、19F 、特別是31PNMR 可用于代謝途徑的研究，檢測活體中瘤對化學療法藥劑的響應，測定瘤位藥物的實際濃度。抗癌藥與核酸的相互作用也是研究熱門。
（2）表面化學和催化劑
雖然NMR 靈敏度比其它表面儀器低，但由于射頻很容易滲入催化劑，可獲得NMR 信號的有效面積很大，因此，現代高靈敏和固體NMR 有可能來用檢測催化劑本身和吸附分子。多維固體NMR 已揭示催化劑的結構，在探頭中模擬高溫催化反應可了解反應機理，MAS 實驗可了解沸石和磷酸鋁分子篩的骨架結構，采用固體DOR ( Double rotation ，雙旋轉-樣品同時繞兩個軸旋轉）和DAS ( dynamic-angle spinning ，變角旋轉-樣品依次繞兩個不同的“魔角”旋轉）技術可獲得催化劑中的四極核的高分辨譜。低溫NMR 的靈敏度高，對簇、催化劑及其它表面現象的研究將極為有利。DNP ( dynemic nuclear polarization ，動態核極化）技術將特別適于研究自由基催化劑。
（3）地球和環境科學
NMR 技術也開始向地球和環境科學進軍。固體NMR 用來研究煤的組分及生成，巖石及礦物中的溶解水等。固體NMR 也已用于木質素及其壓縮率和細胞壁組成的研究，微成像技術可檢測木材的木節和裂縫，也可用來研究植物中水的傳送及蒸發。多核NMR 用于研究土壤的成分及土壤中重金屬毒化土壤的過程。
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