核磁共振谱学 在有机化学中的应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 基本原理 1

1.3 基本概念 3

1.3.1 角动量和核磁矩 3

1.3.2 核磁共振（NMR）谱 5

1.4 其他小问题和相关论著简介 6

1.4.1 混合物的NMR测试 6

1.4.2 积分面积与分解反应 8

1.4.3 精细裂分 8

1.4.4 1H-13C COSY 9

1.4.5 毛细管探头 10

1.4.6 信号发射和自由感应衰减（FID） 10

1.4.7 15 N NMR 11

1.4.8 相关文献与有关专著简介 11

1.4.9 几种核的性质 13

第2章 化学位移 14

2.1 概述 14

2.2 屏蔽效应探讨 17

2.2.1 化学位移的计算 18

2.2.2 示例 19

2.2.3 化学位移的产生 21

2.3 影响屏蔽效应的一些因素 22

2.3.1 局部抗磁（屏蔽）效应 22

2.3.2 局部顺磁（去屏蔽）效应 23

2.3.3 邻位基团 24

2.3.4 影响化学位移的其他因素 27

2.4 对化学位移的进一步探讨 28

2.4.1 质子电荷密度对化学位移的影响 28

2.4.2 对邻碳原子的电荷密度的影响 28

2.4.3 相邻原子和化学键的诱导磁矩对化学位移的影响 32

2.4.4 环共轭π电子体系 35

2.4.5 环丙烷环上的磁异性 36

2.4.6 极性基团的电场效应和范德华效应 37

2.4.7 氢键对化学位移的影响 37

2.5 相关有机金属化合物的化学位移 39

2.6 经验取代基常数 40

2.7 一些重要有机化合物中质子的化学位移 41

第3章 自旋-自旋耦合 51

3.1 概述 51

3.2 多重峰的一般规律 56

3.3 比率J/（？0δ）的意义 58

3.4 自旋-自旋耦合和分子结构的关系 61

3.4.1 耦合常数的大小与分子几何构型的关系 61

3.4.2 耦合常数和分子化学结构的关系 62

3.5 自旋系统的分类 70

3.5.1 模式 70

3.5.2 与一个自旋量子数I＝1/2的原子核耦合（AX系统） 70

3.5.3 AX2、AX3、AXn系统 71

3.5.4 AMX系统 72

3.5.5 AB、AB2系统 73

3.5.6 ABX系统 73

3.5.7 ABC系统 75

3.5.8 几个四旋系统和其他系统 76

3.6 1H与I＝1/2和I＞1/2的原子核耦合 77

3.6.1 1H与I＝1/2的原子核耦合 77

3.6.2 1H与I＞1/2的原子核耦合 80

3.7 等价原子核 81

3.8 强耦合作用 82

3.9 手性分子的NMR 83

3.9.1 手性效应 83

3.9.2 用NMR测定对映体过量（ee%值）的三种方法 91

3.9.3 化学位移差值图 94

3.10 远程耦合 95

3.10.1 概述 95

3.10.2 远程耦合理论 95

3.10.3 位移试剂 100

3.11 与杂原子相连的质子的NMR和溶剂效应 100

3.12 化学交换 103

3.12.1 对称的构象变换 103

3.12.2 不对称的构象变换 105

3.13 有机化合物的自旋-自旋耦合常数表 107

第4章 复杂耦合现象和NOE效应 113

4.1 磁等价 113

4.1.1 概述 113

4.1.2 磁等价性理论 113

4.2 复杂谱 118

4.3 自旋晶格弛豫 120

4.3.1 自旋晶格弛豫 120

4.3.2 自旋晶格弛豫的来源 120

4.3.3 诸种弛豫问题 121

4.4 NOE效应（核间奥氏效应或核极化效应） 122

4.5 四极弛豫 125

4.6 NOE效应及其应用 126

4.6.1 季碳原子 126

4.6.2 CH和CH2中的碳 127

4.6.3 NOE值对结构的确定 127

4.6.4 NOE效应对蛋白质结构的确定 128

4.6.5 分子动态结构研究 129

4.7 核磁共振研究中的一些新进展和相关未知物结构解析 131

4.7.1 核磁共振研究中的一些新进展 131

4.7.2 相关未知物结构解析 139

4.8 一些特殊的NMR研究新进展 143

4.8.1 仲氢诱导极化 143

4.8.2 旋转异构体的核磁共振研究 145

4.8.3 应用NMR谱来检测有机反应过程 148

第5章 13C NMR谱 150

5.1 概述 150

5.2 几种去耦方法 151

5.2.1 质子宽带去耦 151

5.2.2 偏共振去耦 152

5.2.3 选择性质子去耦 152

5.2.4 门控去耦 153

5.2.5 反转门控去耦 153

5.3 其他问题 153

5.3.1 氘代的影响 153

5.3.2 化学位移等价 154

5.3.3 13 C-1 H耦合常数值 155

5.3.4 13C-13C耦合常数值 157

5.3.5 DEPT谱 157

5.4 13C NMR谱的化学位移 158

第6章 二维谱 164

6.1 概述 164

6.2 相关波谱分析法 166

6.3 1H-1 H COSY谱 167

6.4 双量子过滤的1H-1 H COSY谱 168

6.4.1 化合物小蠹烯醇 169

6.4.2 石竹烯氧化物 170

6.5 1H-13C COSY异核化学位移相关谱（HETCOR谱） 172

6.6 质子检出的HETCOR异核多量子相干谱（HMQC谱） 175

6.7 质子检测的远程1H- 13C异核相关谱（HMBC谱） 176

6.8 1 H-1 H NOESY相关谱 180

6.9 13 C-13 C相关谱（非常规天然丰度双量子转移实验，INADEQUATE实验） 181

6.10 全相关谱 183

6.11 梯场NMR 186

6.12 关于二维谱HMBC表征的报道方法 187

6.13 三维NMR谱的发展和展望 189

第7章 生物大分子NMR简介 190

7.1 蛋白质的NMR分析简介 190

7.1.1 概述 190

7.1.2 溶解条件的优化 190

7.1.3 标记与表达 191

7.1.4 相关实验 192

7.1.5 蛋白质相互作用的NMR分析 197

全书参考文献 200

7.2 核酸的NMR分析简介 203

7.2.1 概述 203

7.2.2 样品的制备 203

7.2.3 用于多核NMR标记的核酸的制备 204

7.2.4 分析策略——新的灵敏度优化 205

7.2.5 氢键的NMR检出 209

7.2.6 J耦合的测定 210

7.2.7 残余偶极耦合——用于阐明结构 210

7.2.8 对核酸弛豫作用的研究 212

7.2.9 NMR在活细胞中的应用 215

7.2.10 结论 216

参考文献 216

7.3 通过氢键的标量耦合 218

7.3.1 概述 218

7.3.2 生物大分子中的氢键标量耦合 220

7.3.3 与化学位移的关系 224

7.3.4 几何形态的影响 225

7.3.5 应用 225

7.3.6 结论 228

参考文献 228

7.4 生物活性大分子NMR研究新进展 230

7.4.1 13C/15N标记的蛋白质中H键 230

7.4.2 蛋白质结构中13C和15N的化学位移 231

7.4.3 镧系示踪原子对蛋白质结构测定的应用 232

7.4.4 生物大分子中的亚甲基的弛豫优化 233

7.4.5 嘌呤和嘧啶碱基中的偶极耦合 233

7.4.6 细胞因子的NMR分析 234

7.4.7 魔角旋转固态NMR表征RNA中的氢键 234

7.4.8 NMR谱在啤酒成分鉴定中的应用 235

7.4.9 魔角旋转固体NMR （MAS ssNMR）技术的最新重要进展 236

参考文献 237

第8章 若干NMR谱图 238

附录Ⅰ 相关NMR溶剂数据表 315

附录Ⅱ 质谱要点 316

全书参考文献 317

后记 319

作者简介 321