Структурная информация ЯМР основана на двух факторах: различных смещениях, наблюдаемых в зависимости от химической среды, окружающей протон, и связи между спинами соседних протонов, которая вызывает расщепление сигналов.
Хотя некоторые сигналы в спектре представляют собой одиночные пики, часто встречаются сигналы, состоящие из нескольких очень близких пиков, которые обозначаются следующим образом: синглет (s), дублет (d), триплет (t), квадруплет (c) , квинтоль (q), сексаплет (sx) и септиплет (sp), комплексные сигналы обозначаются как мультиплеты. Значение $\delta$ этих сигналов присваивается их центру, если только мультиплет не является нерегулярным, в этом случае указывается интервал.
В спектре этанола видно, что гидроксильный водород дает синглет, пара атомов водорода на углероде один дает четверку, а три атома водорода на углероде два дают триплет.
Объяснение спин-спинового взаимодействия.
Чтобы понять расщепление сигналов из-за спин-спинового взаимодействия, мы изучим спектр 1,1-дихлор-2,2-дифенилэтана ($Cl_2CH^{a}CH^{b}Ph_2$).
Протон $H^a$, помещенный в магнитное поле $B_0$, дает сигнал при $\delta_a=6,22 ppm$. Однако протон $H_b$ создает небольшое магнитное поле, которое воздействует на протон $H_a$. Приблизительно в половине молекул протон $H_b$ ориентирован вдоль приложенного поля (альфа-спин), а у другой половины он ориентирован против поля (бета-спин). Когда $H_b$ имеет спин $\alpha$, $H_a$ подвергается воздействию немного большего поля и резонирует на более высокой частоте ($\delta$ немного выше). Когда $H_b$ имеет спин $\beta$, $H_a$ подвергается воздействию чуть меньшего поля и резонирует на более низкой частоте ($\delta$ немного ниже), что приводит к расщеплению исходного пика на два сигнала, разделенных расстояние 4 Гц, называемое константой связи (J). То же самое можно сделать и для протона $H_b$.
Далее мы изучим взаимодействие водорода $H^a$ с двумя соседними атомами водорода $H^b$. В этой ситуации наблюдается расщепление сигнала водорода $H^a$ на три пика (триплет), причем центральный пик в два раза интенсивнее крайних. Со своей стороны, атомы водорода $H^b$ взаимодействуют с $H^a$, образуя два пика одинаковой интенсивности (дублет).
Наконец, мы обсудим взаимодействие протона с тремя эквивалентными соседними протонами. В этом случае наблюдается сигнал, состоящий из четырех пиков (квадриплет). Центральные пики в три раза интенсивнее крайних пиков.
