用 NMR 分析器由你的繪圖預測 1H、13C 與 2D NMR 光譜
簡答：在 Settings › Plugins 中安裝 NMR Analyser，畫出結構，開啟 NMR 分頁，選擇 1H、13C、COSY、HSQC 或 HMBC，然後點選 Predict。你會得到帶字母標記峰的模擬光譜、包含化學位移、積分、峰形與偶合常數的訊號表，以及繪圖上的原子醒目標示。請把它當作指認的參考，而不是實測光譜。
為什麼要在指認之前先預測光譜？
指認 NMR 光譜就是把每個訊號對應到結構中的原子上。面對一張真實光譜，難點在於不知道從哪裡下手。預測光譜為每個訊號提供了第一個猜測。
預測還可以幫你檢驗提出的結構。如果預測光譜與實測光譜相差很大，就需要重新審視結構或指認。學生也可以這樣練習：預測、比較，然後解釋每一處差異。
各種實驗告訴你什麼
- 1H NMR：化學位移反映每個質子所處的環境。積分顯示有多少個質子產生該訊號。分裂模式與偶合常數（J，單位 Hz）告訴你相鄰質子的情況。
- 13C NMR：通常每組等價碳給出一個訊號，分布的 ppm 範圍比 1H 寬得多。這是數碳環境的快速方法。
- COSY：交叉峰把相互偶合的質子連結起來，通常相隔兩到三個鍵。用它可以沿著一串 CH 基團逐個推進。
- HSQC：把每個質子與它所連的碳關聯起來（一個鍵）。
- HMBC：把質子與相隔兩到三個鍵的碳關聯起來。它能跨越四級碳與雜原子把各個片段串連起來。
常用的思路是：先讀 1H 光譜，用 HSQC 把每個質子歸到它的碳上，用 COSY 建立自旋體系，再用 HMBC 把它們串連起來。剛接觸基礎知識？請先閱讀如何解讀 NMR 光譜。
外掛顯示的內容
| 一維光譜 | 帶字母標記峰的 1H 與 13C 光譜。開啟 Labels，可以把字母與結構上的原子對應起來。 |
|---|---|
| 訊號 | 每個訊號的標記、化學位移（ppm）、積分、峰形與偶合常數（Hz）。把滑鼠停留在某一行上，可在畫布上醒目標示對應原子。 |
| 二維光譜 | 以等高線圖顯示的 COSY、HSQC 與 HMBC。 |
| 光譜儀 | 60 至 800 MHz 的預設值，或最高 1200 MHz 的自訂值。 |
| History and Overlay | 每次預測都儲存在 History 中。可以用 Overlay 疊加多個一維預測進行比較。 |
| 下載 | 光譜的 PNG 或 SVG，或光譜資料的 CSV。 |
如何安裝 NMR 分析器
- 開啟 MolDraw 編輯器並登入。免費帳戶即可。
- 點選 Settings（齒輪圖示），然後點選 Plugins。
- 點選 NMR Analyser 旁邊的 Install。分析面板中會出現 NMR 分頁。
如何預測並使用光譜
- 畫出結構，或用 Paste SMILES 貼上 SMILES。
- 開啟 NMR 分頁並選擇實驗：1H、13C、COSY、HSQC 或 HMBC。
- 點選 Predict。一維光譜需要幾秒鐘；二維光譜可能需要更長時間。
- 把 Spectrometer 設定為你所用儀器的場強，這樣多重峰的樣子會與你的真實資料一致。
- 拖出方框可放大某個 ppm 範圍，滾動滑鼠可縮放峰高，按兩下可復原。
- 開啟 Labels 與 Signals。把滑鼠停留在某一行上，檢視它屬於哪些原子。
- 用下載按鈕儲存光譜或資料。
課堂與實驗室中的用法
- 實驗報告：預測產物的光譜，然後與實測光譜比較，解釋位置發生變化的訊號。要處理實測檔案，可以在瀏覽器 NMR 檢視器中進行校正、積分與標峰。
- 異構物問題：預測兩個候選異構物，疊加它們的 1H 光譜，找出能區分兩者的訊號。
- 講解分裂：在 60 MHz 與 600 MHz 之間切換。以 Hz 為單位的同一個 J 在低場下占據更多 ppm，因此多重峰看起來更寬、重疊更多。這解釋了為什麼桌上型 NMR 的光譜看起來很擁擠。
- 二維譜練習：為一個小分子預測 HSQC 與 HMBC，讓學生自己把各個片段串連起來。
- 例題講解：匯出 SVG 光譜，用於投影片與講義。
技巧與實際限制
- 預測來自 nmrdb.org：1H 使用 Spinus 模型，13C 使用 nmrshiftdb2 資料（HOSE 碼）。需要連網。
- 預測器沒有溶劑選項。尤其是 OH 與 NH 的化學位移會隨溶劑、濃度與溫度變化。
- 在需要的地方畫出立體化學。非鏡像異位質子可能給出不同的預測化學位移。
- 把 R 基團與連接點（*）替換為真實原子。預測器對中性有機分子效果最好，所以請去掉金屬與鹽。
- 預測只是一種假設。請用自己的資料確認指認，尤其是二維光譜。
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問題與解答
預測的 NMR 光譜有多準確？
對於常見有機分子，它是有用的參考，但不是實測結果。可交換的 OH 與 NH 質子以及不常見的環系偏差可能更大，而且預測器沒有溶劑選項。務必用實驗光譜確認指認。
NMR 分析器需要帳戶或連網嗎？
都需要。預測時要登入免費的 MolDraw 帳戶，每次預測都來自線上的 nmrdb.org 服務。已經做過的預測會保留在你裝置上的 History 中。
它能預測哪些 2D NMR 實驗？
COSY、HSQC 與 HMBC。它們以等高線圖顯示，你可以在繪圖上醒目標示相關的原子。
可以匯出預測的光譜嗎？
可以。下載按鈕可以把光譜儲存為 PNG 或 SVG，或把光譜資料儲存為 CSV。