第一章 概论 2
1.1 同位素化学发展概况 2
1.1.1 天然放射性同位素及稳定同位素的发现 2
1.1.2 人工放射性同位素 人工核反应 4
1.1.3 有机化学中常用的同位素 6
参考文献 6
1.2 稳定同位素性质及富集 8
1.2.1 核素的稳定性 8
1.2.2 稳定同位素分离 9
参考文献 13
1.3 稳定同位素分析 13
1.3.1 质谱法 14
1.3.2 核磁共振法 16
1.3.3 红外光谱法 27
参考文献 27
1.4 同位素效应 28
1.4.1 同位素效应 29
1.4.2 同位素效应分类 39
参考文献 43
第二章 实验设计和实验 44
2.1 实验设计及标记同位素制备 44
2.1.1 实验设计 44
2.1.2 标记同位素化合物制备 45
参考文献 49
2.2 气相层析—质谱联用技术 49
2.2.1 气相层析 50
2.2.2 质谱分析 52
2.2.3 色谱—质谱联用技术 57
2.2.4 色谱—质谱—计算机联用技术 60
参考文献 61
第三章 稳定同位素标记有机化合物合成 63
3.1 氘代化合物的合成 63
3.1.1 氘代化合物的合成方法 63
3.1.2 氘代试剂制备 101
参考文献 134
3.2.1 重要中间体的合成 143
3.2 碳-13标记化合物的合成 143
3.2.2 碳-13标记化合物的合成 147
参考文献 184
3.3 15N同位素标记化合物的合成 193
3.3.1 15N同位素的特点 193
3.3.2 15N标记化合物合成方法和主要引入标记15N的反应 194
3.3.3 15N-关键中间体及其合成 199
3.3.4 15N-标记有机化合物的合成 212
一、胺类 212
二、酰胺类 225
三、氨基醇、氨基酰胺、氨基腈、氨基糖 227
四、氨基酸和多肽 230
五、腈、异氰酸酯和异硫氰酸酯 244
六、偶氮、重氮、叠氮化物和三氮烯 246
七、硝基和亚硝基化合物及硝酸和亚硝酸酯 255
八、肟、肼、腙、脒、胍、脲和硫脲 262
九、氮杂环烷及内酰脲 270
十、芳香杂环化合物 278
十一、其他15N标记化合物 284
参考文献 306
3.4 重氧同位素［17O，18O］标记有机化合物的制备 317
3.4.1 制备17O，18O标记化合物的方法 317
3.4.2 氧同位素标记合成 321
参考文献 343
4.1 脂肪族取代反应 347
4.1.1 SN2反应 347
第四章 同位素在有机反应机理研究中的应用 347
4.1.2 SN1反应 349
4.1.3 SN1反应和SN2反应中的立体化学问题 350
4.1.4 SN2′反应 353
4.1.5 其他反应 354
参考文献 356
4.2 芳香族取代反应 357
4.2.1 芳香族亲电取代反应 357
4.2.2 芳香族亲核取代反应 362
4.2.3 弗瑞德—克来福特反应 367
参考文献 373
4.3 消除反应 374
4.3.1 E1反应 376
4.3.2 E2反应 378
4.3.3 E1CB机理 382
4.3.4 其他消除反应及其机理 386
参考文献 397
4.4.1 碳碳双键的加成反应 399
4.4 加成反应 399
4.4.2 炔烃的加成反应 412
4.4.3 羰基的加成反应 414
4.4.4 环的加成反应 419
4.4.5 其他加成反应 420
参考文献 422
4.5 氧化还原反应 424
4.5.1 氧化反应 424
4.5.2 还原反应 441
参考文献 449
4.6 重排反应 451
4.6.1 正碳离子引起的重排反应 451
4.6.2 芳香族阳离子重排反应及其他重排反应 472
4.6.3 环状化合物的热重排反应 495
参考文献 515
4.7 自由基反应、卡宾反应和光化学反应 520
4.7.1 自由基反应 520
4.7.2 光化学反应 528
4.7.3 卡宾反应 536
参考文献 547
第五章 稳定同位素在有机结构化学、医药及农业方面的应用 549
5.1 稳定同位素在有机结构化学中的应用 549
5.1.1 应用稳定同位素标记及核磁共振技术研究有机物结构 549
5.1.2 质谱及稳定同位素示踪在有机结构研究中的应用 559
5.1.3 红外及喇曼光谱在结构化学中的应用 564
参考文献 570
5.2 稳定同位素在医药方面的应用 571
5.2.1 15N标记化合物的应用 572
5.2.2 用15N-Carbamazepine研究Carbamazepine的药理动力学及代谢 575
5.2.3 利用15N甘氨酸研究非肠道营养对人的肠道蛋白质合成速率的影响 578
5.2.4 13C标记化合物的应用 578
5.2.5 氘标记化合物的应用 582
5.2.6 其他同位素标记化合物的应用 585
5.3 钌同位素化合物的可能应用 587
5.4 同位素在农业上的应用 587
5.4.1 15N肥料在土壤—植物系统中的平衡 588
5.4.2 对来自15N2固定及15NO3-吸收的含氮化合物的同化和转化 591
5.4.3 利用15N标记研究15N从赖氨酸和小麦进入产蛋期母鸡的蛋和鸡身的情况 594
参考文献 594
第六章 研究动态及今后趋向 596
6.1 稳定同位素标记化合物的合成 596
6.1.1 应用有机硼烷制备各类标记化合物的方法 596
6.1.2 应用对酚及醇官能团的选择性保护剂进行标记合成的方法 598
6.1.3 制备1-氘代醛类化合物的新试剂 599
6.1.6 (1-13C)-甘油的全合成 600
6.1.5 (2R)-及(2S)-(3-2H)-缬氨酸的制备 600
6.1.4 氘代短碳链脂肪酸的合成 600
6.1.7 立体专一C-4氘代L-谷氨酸的制备 601
6.1.8 17O标记氨基酸的非水叔丁氧(基)羰基化反应的新快速法 601
6.1.9 稳定同位素在类胡萝卜素生物化学中的应用 602
6.1.10 亲电甘氨酸酯作为氨基酸不对称合成的新的广泛用途的模板 604
6.2 稳定同位素在有机反应机理研究中的应用 605
6.2.1 氧化及还原反应机理研究 605
6.2.2 重排反应 614
6.2.3 加成反应及消除反应 616
6.2.4 水解及溶剂解反应研究 620
6.3 稳定同位素在有机化合物结构测定及构象分析研究中的应用 622
6.4 同位素标记物测试技术的进展 626
6.5 同位素标记在天然产物及生命科学中的应用 630
6.5.1 稳定同位素在生物合成研究中的应用 630
6.5.2 性激素及维生素生物合成 636
6.5.3 其他生命物质的生物合成 637
参考文献 639