核磁共振譜學(xué)

前言

承蒙讀者厚愛，本書得以再版?！逗舜殴舱褡V學(xué)——在有機化學(xué)中的應(yīng)用》第一版印數(shù)較多，仍在幾年內(nèi)基本售罄，說明NIMR作為一門科學(xué)非常吸引人；作為一種“工具”，在有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定和諸多結(jié)構(gòu)信息研究方面有著非常重要的作用。目前NMR的研究發(fā)展很快，從學(xué)術(shù)研究層面來講，自1952年美國科學(xué)家F.布洛赫和E.M.珀塞爾由于物質(zhì)核磁共振現(xiàn)象的研究獲得諾貝爾物理學(xué)獎以后，1991年瑞士科學(xué)家R.R.恩斯特由于發(fā)明了傅里葉變換核磁共振分光法和二維核磁共振技術(shù)（高分辨NMR）而榮獲諾貝爾化學(xué)獎；2002年瑞士科學(xué)家K.維特里希由于發(fā)展用核磁共振譜測定溶液中生物大分子的三維結(jié)構(gòu)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎。這些成就代表了NMR科學(xué)研究的重要里程碑。NMR的研究已經(jīng)從化學(xué)跨越到生命科學(xué)領(lǐng)域，本書在第七章作了一些簡要介紹。從應(yīng)用方面來說，NMR已經(jīng)從剖析有機化合物的分子結(jié)構(gòu)深入到目前的蛋白質(zhì)科學(xué)和腦科學(xué)的研究，超導(dǎo)核磁共振儀在各大醫(yī)院已經(jīng)非常普遍，使用核磁共振成像技術(shù)進行醫(yī)療診斷已經(jīng)為大家所熟悉。NMR的學(xué)術(shù)研究成果經(jīng)常在國際核心化學(xué)刊物上發(fā)表出來，儀器的分辨率不斷提高?，F(xiàn)在，國內(nèi)許多研究型大學(xué)基本上都有了分辨率較高的NMR儀。特別值得介紹的是中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所從20世紀(jì)60年代就在NMR的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面開展了深入的研究工作，目前還開展了NMR波譜儀的研制工作，生物核磁共振分析和固體核磁共振方法等研究方向具有很好的學(xué)術(shù)和應(yīng)用前景。關(guān)于氫譜的積分，由于涉及理論問題很少，初學(xué)者也很容易掌握，本書沒有特別論述。筆者在本書第一版出版后，連續(xù)多年來給研究生講授本書中的主要內(nèi)容，受到了意想不到的歡迎。在講授過程中，筆者也發(fā)現(xiàn)了一些問題：如第一版中二維譜的介紹較為簡略；手性分子與NMR光譜的介紹太少；對NMR的前沿研究工作的進展介紹得較少等。筆者在工作之余，把發(fā)表在國際核心科技期刊和其它方面的一些新進展積累起來，在第一版的基礎(chǔ)上作了補充和修改。在第一版編寫完成之后，筆者在初版的后記中曾說：“希望為從事有機化學(xué)的同仁和學(xué)生、學(xué)者們敬獻一本內(nèi)容較新的工具書”。但由于筆者水平有限，書中難免有誤，敬請廣大讀者指正為盼！

內(nèi)容概要

　　《核磁共振譜學(xué)：在有機化學(xué)中的應(yīng)用》深入系統(tǒng)地論述了NM日譜學(xué)的幾乎全部內(nèi)容，作者主要參閱了近幾年來國外這方面的諸多文獻，對氫譜、碳譜、二維譜、蛋白質(zhì)和核酸的NM日分析等問題作了深入的闡述。在1H NMR中，對氫譜涉及到的自旋—自旋耦合、核間奧氏效應(yīng)（NOE效應(yīng)）、分子立體結(jié)構(gòu)和手性中心對相鄰質(zhì)子的作用等作了詳細說明。對13C NMR譜的去耦技術(shù)和在非去耦條件下的13C-1H耦合、13C-133C耦合等問題作了概述。用一章的篇幅對2D NMR作了專門的論述?！逗舜殴舱褡V學(xué)：在有機化學(xué)中的應(yīng)用》還對蛋白質(zhì)、核酸生物大分子的核磁共振研究進展作了詳細的介紹，并給出了大量參考文獻。在書的最后附了大量譜圖供大家參考，特別是對許多譜圖作了表征?！　　逗舜殴舱褡V學(xué)：在有機化學(xué)中的應(yīng)用》理論服務(wù)于實踐，實用價值很大，是從事有機化學(xué)、藥物化學(xué)、植物化學(xué)、生物化學(xué)、石油化學(xué)、化學(xué)工業(yè)、材料化學(xué)、生命科學(xué)等方面的科技人員和高等院校相關(guān)專業(yè)師生的一本很好的參考書和工具書，也可以作為NM日譜學(xué)的教科書使用。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 概述1.2 基本原理1.3 基本概念1.3.1 角動量和核磁矩1.3.2 核磁共振（NMR）譜1.4 相關(guān)應(yīng)用進展第2章 化學(xué)位移2.1 概述2.2 屏蔽效應(yīng)探討2.2.1 化學(xué)位移的計算2.2.2 示例2.2.3 化學(xué)位移的產(chǎn)生2.3 影響屏蔽效應(yīng)的一些因素2.3.1 局部抗磁（屏蔽）效應(yīng)2.3.2 局部順磁（去屏蔽）效應(yīng)2.3.3 鄰位基團2.3.4 影響化學(xué)位移的其他因素2.4 對化學(xué)位移的進一步探討2.4.1 質(zhì)子電荷密度對化學(xué)位移的影響2.4.2 對鄰碳原子的電荷密度的影響2.4.3 相鄰原子和化學(xué)鍵的誘導(dǎo)磁矩對化學(xué)位移的影響2.4.4 環(huán)共軛π電子體系2.4.5 環(huán)丙烷環(huán)上的磁異性2.4.6 極性基團的電場效應(yīng)和范德華效應(yīng)2.4.7 氫鍵對化學(xué)位移的影響2.5 相關(guān)有機金屬化合物的化學(xué)位移2.6 經(jīng)驗取代基常數(shù)2.7 一些重要有機化合物中質(zhì)子的化學(xué)位移第3章 自旋-自旋耦合3.1 概述3.2 多重峰的一般規(guī)律3.3 比率J/（ν0δ）的意義3.4 自旋-自旋耦合和分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系3.4.1 耦合常數(shù)的大小與分子幾何構(gòu)型的關(guān)系3.4.2 耦合常數(shù)和分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)系3.5 自旋系統(tǒng)的分類3.5.1 模式3.5.2 與一個自旋量子數(shù)I＝1/2的原子核耦合（AX系統(tǒng)）3.5.3 AX2、AX3、AXn系統(tǒng)3.5.4 AMX系統(tǒng)3.5.5 AB、AB2系統(tǒng)3.5.6 ABX系統(tǒng)3.5.7 ABC系統(tǒng)3.5.8 幾個四旋系統(tǒng)和其他系統(tǒng)3.6 1H與I=1/2和I>1/2的原子核耦合3.6.1 1H與I=1/2的原子核耦合3.6.2 1H與I>1/2的原子核耦合3.7 等價原子核3.8 強耦合作用3.9 手性效應(yīng)3.10 遠程耦合3.10.1 概述3.10.2 遠程耦合理論3.10.3 位移試劑3.11 與雜原子相連的質(zhì)子的NMR和溶劑效應(yīng)3.12 化學(xué)交換3.12.1 對稱的構(gòu)象變換3.12.2 不對稱的構(gòu)象變換3.13 有機化合物的自旋-自旋耦合常數(shù)表第4章 復(fù)雜耦合現(xiàn)象和NOE效應(yīng)4.1 磁等價4.1.1 概念4.1.2 磁等價性理論4.2 復(fù)雜譜4.3 自旋晶格弛豫4.3.1 自旋晶格弛豫4.3.2 自旋晶格弛豫的來源4.4 NOE效應(yīng)（核間奧氏效應(yīng)或核極化效應(yīng)）4.5 四極弛豫4.6 NOE效應(yīng)及其應(yīng)用4.6.1 季碳原子4.6.2 CH和CH2中的碳4.6.3 NOE值對結(jié)構(gòu)的確定4.6.4 NOE效應(yīng)對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的確定4.6.5 分子動態(tài)結(jié)構(gòu)研究第5章 13C-NMR譜5.1 概述5.2 幾種去耦方法5.2.1 質(zhì)子寬帶去耦5.2.2 偏共振去耦5.2.3 選擇性質(zhì)子去耦5.2.4 門控去耦5.2.5 反轉(zhuǎn)門控去耦5.3 其他問題5.3.1 氘代的影響5.3.2 化學(xué)位移等價5.3.3 13C-1H耦合常數(shù)值5.3.4 13C-13C耦合常數(shù)值5.4 13C NMR譜的化學(xué)位移第6章 二維譜6.1 概述6.2 相關(guān)波譜分析法6.3 1H-1H COSY譜6.4 雙量子過濾的1H-1H COSY譜6.4.1 化合物ipsenol6.4.2 石竹烯氧化物6.5 1H-13C COSY異核化學(xué)位移相關(guān)譜（HETCOR譜）6.6 質(zhì)子檢出的HETCOR異核多量子相干譜（HMQC譜）6.7 質(zhì)子檢測的遠程1H-13C異核相關(guān)譜（HMBC譜）6.8 13C-13C相關(guān)譜（非常規(guī)天然豐度雙量子轉(zhuǎn)移實驗，INADEQUATE實驗）6.9 全相關(guān)譜6.10 梯場NMR第7章 生物大分子NMR簡介7.1 蛋白質(zhì)的NMR分析簡介7.1.1 概述7.1.2 溶解條件的優(yōu)化7.1.3 標(biāo)記與表達7.1.4 相關(guān)實驗7.1.5 蛋白質(zhì)相互作用的NMR分析參考文獻7.2 核酸的NMR分析簡介7.2.1 概述7.2.2 樣品的制備7.2.3 用于多核NMR標(biāo)記的核酸的制備7.2.4 分析策略——新的靈敏度優(yōu)化7.2.5 氫鍵的NMR檢出7.2.6 J耦合的測定7.2.7 殘余偶極耦合——用于闡明結(jié)構(gòu)7.2.8 對核酸弛豫作用的研究7.2.9 結(jié)論參考文獻7.3 通過氫鍵的標(biāo)量耦合7.3.1 概述7.3.2 生物大分子中的氫鍵標(biāo)量耦合7.3.3 與化學(xué)位移的關(guān)系7.3.4 幾何形態(tài)的影響7.3.5 應(yīng)用7.3.6 結(jié)論參考文獻7.4 生物活性大分子NMR研究新進展7.4.1 13C／15N標(biāo)記的質(zhì)白質(zhì)中H鍵7.4.2 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中13C和15N的化學(xué)位移7.4.3 鑭系示蹤原子對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定的應(yīng)用7.4.4 生物大分子中的亞甲基的弛豫優(yōu)化7.4.5 嘌呤和嘧啶堿基中的偶極耦合7.4.6 細胞因子的NMR分析7.4.7 魔角旋轉(zhuǎn)固態(tài)NMR表征RNA中的氫鍵7.4.8 NMR譜在啤酒成分鑒定中的應(yīng)用參考文獻第8章 若干NMR譜圖附錄 相關(guān)NMR溶劑數(shù)據(jù)表全書主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：這件似乎不可能的任務(wù)是在雙量子過濾的幫助下完成的。在DQF-COSY實驗中，雙量子過濾除去了所有的單自旋過渡態(tài)，在本例中被分隔的13C只有由兩個或更多自旋子的體系（AB體系和AX體系）的過渡態(tài)才能在采樣期被檢測到譜圖（如圖6.15所示）。假定在合適的鎖場溶劑中這個化合物有一定的溶解度，則實驗中的主要問題就是樣品量的大小。對于低相對分子質(zhì)量的化合物（相對分子質(zhì)量小于500），在現(xiàn)代的NMR波譜儀條件下，在0.5 mL的氘代溶劑中溶解200～300 mg才是合適的。但0.5 mL氘代溶劑中能完全溶解50～100 mg樣品已經(jīng)很不錯了。特別是13C NMR實驗，要求處于完全溶解狀態(tài)下的樣品量是較大的?？尚械姆椒ㄊ菍⑵淠M為DQ-COSY實驗，不過F1、F2都是碳軸。從理論上講這個實驗是可行的，但從實際考慮，為了獲得完全的雙量子過濾，INADEQUATE實驗稍微有些不同。在如圖6.16所示的石竹烯氧化物的INADEQUATE譜中發(fā)現(xiàn)F2軸是我們熟悉的碳軸，當(dāng)然，這與t2采樣期相關(guān)，而F1軸我們卻不太熟悉，需要進一步解釋。在t1期，產(chǎn)生的頻率并不是在典型的COSY譜中出現(xiàn)的耦合核的化學(xué)位移值，而是在t1期產(chǎn)生的耦合核的化學(xué)位移的總和。

后記

NMR是一門科學(xué)，一種工具，也是有機合成研究發(fā)表論文的極為重要的依據(jù)。作者2000年從美國Rice大學(xué)回國后入選中國科學(xué)院“百人計劃”，任中國科學(xué)院理化所研究員和博士生導(dǎo)師。該書于2006年出版以后，我于2007年就給中國科學(xué)院研究生院化學(xué)學(xué)院講授“有機化合物光譜解析”，選用的主要教材就是本書。連續(xù)幾年來，選課的研究生每年近150多人，受到了意想不到的好評。說明本書選作譜學(xué)課的教程也是較好的。在講授過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些問題：如第一版中二維譜的介紹較為簡略，自學(xué)較為困難。手性分子與NMR光譜的介紹太少；對NMR的最前沿研究工作的進展介紹較少等等。我又花費了大量時間，把發(fā)表在國際核心科學(xué)刊物和其他方面的一些新進展積累起來，在第一版的基礎(chǔ)上作了補充和修改。對二維譜的修改和補充下了較大工夫，對手性分子的NMR光譜作了補充，也對第一版中的一些錯誤作了修改。希望本書第二版為從事有機化學(xué)的研究生、同仁和學(xué)者們敬獻一本內(nèi)容更新的NMR書！不足之處敬請指正為盼。

編輯推薦

《核磁共振譜學(xué):在有機化學(xué)中的應(yīng)用(第2版)》是由化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    核磁共振譜學(xué) PDF格式下載

---