埃文斯法

1. 毛细管插入物的制备

1. 使用打火机或其他气体火焰，熔化一根长巴斯德吸管的尖端。轻轻旋转吸管尖端，使其在火焰中形成一个小球状结构。待玻璃冷却。
2. 在闪烁瓶中，配制体积比为50:1的氘代氯仿与非氘代氯仿混合溶液。用移液器加入2 mL氘代溶剂，再加入40 µL非氘代溶剂。盖紧瓶盖。
3. 小心地将几滴上述溶剂混合液加入已密封的玻璃吸管中。轻轻弹动密封吸管的尖端，使液体进入毛细管部分。重复此操作，直至溶液在毛细管中深度约为2英寸（约5厘米），并确保无气泡存在。
4. 用14/20橡胶隔垫封住吸管口。使用装有针头的3 mL注射器，将针头插入吸管内，抽出3 mL空气。此举可形成部分真空，便于下一步操作。
5. 密封毛细管顶部。将吸管水平固定于铁架台上。用打火机加热吸管底部液面上方的玻璃部分，使其软化。玻璃软化后，开始旋转吸管尖端，并将其从固定端缓慢拉伸拉开。待密封的毛细管冷却。

2. 顺磁性溶液的制备

1. 使用分析天平称量一个闪烁瓶及其瓶盖的质量，并记录该质量。
2. 在闪烁瓶中称取 5–10 mg 的 Fe(acac)₃，并记录质量。Fe(acac)₃ 具有非常高的溶液磁矩，因此 5–10 mg 即可引起化学位移的显著变化。通常情况下，埃文斯法样品使用 10–15 mg 更为合适。
3. 用移液器向含有顺磁性物质的闪烁瓶中加入约 600 µL 已配制好的溶剂混合物。盖紧瓶盖后称量总质量并记录。确保固体完全溶解。

3. 核磁共振样品的制备

1. 在标准核磁共振管中，小心地以一定角度放入毛细管插入件，确保其不会破裂。
2. 用移液器加入含有顺磁性物质的溶液。
3. 盖上核磁共振管盖。对于对空气敏感的样品，需在管盖周围包裹Parafilm封口膜。

4. 数据收集

1. 采集并保存标准的 ¹H NMR 谱图。
2. 记录探头的温度。
3. 记录射频频率。

5. 数据分析与结果

1. 根据溶剂的质量和密度，计算用于配制顺磁性溶液的溶剂体积。
2. 计算顺磁性溶液的浓度（M）。
3. 计算溶剂共振峰在纯溶剂（毛细管内）与顺磁物质位移后（毛细管外）之间的峰分离值（以 ppm 表示，即 Δ_ppm）。若结果以 ppm 为单位，需通过公式 5将其转换为 Hz：
      (5)
   F = 谱仪射频，单位为 Hz
4. 使用公式 4计算磁化率。
5. 使用公式 1计算磁矩。
6. 将测得的磁矩与公式 3预测的具有 n 个未成对电子的磁矩进行比较。所得到的磁化率会略高于表中给出的预期纯自旋值，但应低于对应 n+1 个未成对电子的磁化率。
7. 给出该顺磁性物质的未成对电子数。

6. 故障排除

1. 如果未观察到两个分辨良好的溶剂峰，请尝试以下操作：
   1. 使用磁场强度更高的波谱仪，以增大两个峰之间的化学位移差（以 ppm 计）。
   2. 提高样品浓度，使位移更大。
2. 有时测得的数值不合理。若获得的数值过低，请尝试以下操作：
   1. 重复实验，更加仔细地称量溶剂和顺磁性物质。
   2. 确保所使用的顺磁性物质为纯净物。即使是晶体中的溶剂杂质也会影响质量，从而影响浓度。
   3. 对于大分子，其抗磁性可能显著到必须进行抗磁性校正。该修正项需从公式 4中减去：
      
3. 有时测得的数值不合理。若获得的数值过高，请尝试以下操作：
   1. 按照 6.2.1–6.2.3 的相同步骤操作。
   2. 对于较重的金属，可能需要考虑轨道贡献的加入。

7. 对空气敏感的样品

1. 使用该技术可方便地分析对空气敏感的样品。步骤 1.2–1.4、步骤 2 和步骤 3 均在手套箱内进行即可。