核磁共振谱学：在有机化学中的应用

　　本书深入系统地论述了NMR谱学的几乎全部内容，作者主要参阅了近几年来国外这方面的诸多文献，对氢谱、碳谱、二维谱、蛋白质和核酸的NM日分析等问题作了深入的阐述。在1H NM日中，对氢谱涉及到的自旋-自旋耦合、核间奥氏效应（NOE效应）、分子立体结构和手性中心对相邻质子的作用等作了详细说明。对13C NM日谱的去耦技术和在非去耦条件下的13C-1H耦合、13C-13C耦合等问题作了概述。用一章的篇幅对2D NMR作了专门的论述。本书还对蛋白质、核酸生物大分子的核磁共振研究进展作了详细的介绍，并给出了大量参考文献。在书的最后附了大量谱图供大家参考，特别是对许多谱图作了表征。本书理论服务于实践，实用价值很大，是从事有机化学、药物化学、植物化学、生物化学、石油化学、化学工业、材料化学、生命科学等方面的科技人员和高等院校相关专业师生的一本很好的参考书和工具书，也可以作为NMR谱学的教科书使用。全书共8章。第1章绪论是全书的一个引子。第2章介绍化学位移，是NMR的基础部分。第3章论述了自旋-自旋耦合，是1HNMR的核心内容。就核磁共振谱来说，1HNMR较为复杂，特别是1HNMR涉及的自旋-自旋耦合，能给出许多结构信息，这些信息可以从耦合常数J中得到。核间奥氏效应（NOE）是指两个质子在空间接近时，对一个质子做饱和照射，另一个质子的信号也会变化。NOESY谱是质子NOE信号二维谱，能揭示质子在空间接近时的关系，帮助把分子中的空间结构建立起来，是研究分子构型和构象的有效手段，在天然产物和复杂分子的结构确定中引起了广泛关注，本书在第4章对此作了概述。第5章对13ＣNMR谱的去耦技术和在非去耦条件下的13Ｃ-1H耦合、13Ｃ-13Ｃ耦合等问题作了说明，并给出了许多13ＣNMR谱的化学位移（δ）值，相信对解谱会有帮助。二维NMR（2DNMR）近年来进展很快，在解析复杂化合物的分子结构中，以其直观、明快、可靠等特点取得了很大成功，本书在第6章作了专门介绍。21世纪是生命科学蓬勃发展的世纪，有机化学也提出了生命有机化学和绿色化学的理念。蛋白质、核酸和其他生物大分子都是人们认识生命运动的基本物质，核磁共振为人们对这些生物活性分子的研究提供了有力的工具和手段，本书第7章对蛋白质和核酸的NMR分析作了简要的介绍。目前，NMR已经在医学方面得到了重要应用，有兴趣的读者可以参阅这方面的专著。为了帮助读者更好地理解NMR谱，本书第8章列出了大量谱图供大家参考。这些谱图中一部分是作者及其领导的研究组成员做出的相关化合物的NMR谱图，另一部分选自Aldrich图集和相关文献。为了面向不同的读者，选图的范围尽可能广泛并注意难易结合。NMR谱学是一门科学，同时也是广大科研人员的工具。本书旨在从学术理论出发，着重NMR谱学的应用性。希望本书的出版能对我国的NMR研究和应用有所帮助。

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第1章 绪论
1．1概述
1．2基本原理
1．3基本概念
1．3．1角动量和核磁矩
1．3．2核磁共振(NMR)谱
1．4相关应用进展
第2章 化学位移
2．1概述
2．2屏蔽效应探讨
2．2．1化学位移的计算
2．2．2示例
2．2．3化学位移的产生
2．3影响屏蔽效应的一些因素
2．3．1局部抗磁(屏蔽)效应
2．3．2局部顺磁(去屏蔽)效应
2．3．3邻位基团
2．3．4影响化学位移的其他因素
2．4对化学位移的进一步探讨
2．4．1质子电荷密度对化学位移的影响
2．4．2对邻碳原子的电荷密度的影响
2．4．3相邻原子和化学键的诱导磁矩对化学位移的影响
2．4．4环共轭π电子体系
2．4．5环丙烷环上的磁异性
2．4．6极性基团的电场效应和范德华效应
2．4．7氢键对化学位移的影响
2．5相关有机金属化合物的化学位移
2．6经验取代基常数
2．7一些重要有机化合物中质子的化学位移
第3章 自旋-自旋耦合
3．1概述
3．2多重峰的一般规律
3．3比率J/（ν0δ）的意义
3．4自旋-自旋耦合和分子结构的关系
3．4．1耦合常数的大小与分子几何构型的关系
3．4．2耦合常数和分子化学结构的关系
3．5自旋系统的分类
3．5．1模式
3．5．2与一个自旋量子数I＝1/2的原子核耦合（AX系统）
3．5．3AX2、AX3、AXn系统
3．5．4AMX系统
3．5．5AB、AB２系统
3．5．6ABX系统
3．5．7ABC系统
3．5．8几个四旋系统和其他系统
3．6１Ｈ与I=1/2和I>1/2的原子核耦合
3．6．1１Ｈ与I=1/2的原子核耦合
3．6．21Ｈ与I>1/2的原子核耦合
3．7等价原子核
3．8强耦合作用
3．9手性效应
3．10远程耦合
3．10．1概述
3．10．2远程耦合理论
3．10．3位移试剂
3．11与杂原子相连的质子的NMR和溶剂效应
3．12化学交换
3．12．1对称的构象变换
3．12．2不对称的构象变换
3．13有机化合物的自旋自旋耦合常数表
第4章 复杂耦合现象和NOE效应
4．1磁等价
4．1．1概念
4．1．2磁等价性理论
4．2复杂谱
4．3自旋晶格弛豫
4．3．1自旋晶格弛豫
4．3．2自旋晶格弛豫的来源
4．4NOE效应（核间奥氏效应或核极化效应）
4．5四极弛豫
4．6NOE效应及其应用
4．6．1季碳原子
4．6．2CH和CH2中的碳
4．6．3NOE值对结构的确定
4．6．4NOE效应对蛋白质结构的确定
4．6．5分子动态结构研究
第5章 13C-NMR谱
5．1概述
5．2几种去耦方法
5．2．1质子宽带去耦
5．2．2偏共振去耦
5．2．3选择性质子去耦
5．2．4门控去耦
5．2．5反转门控去耦
5．3其他问题
5．3．1氘代的影响
5．3．2化学位移等价
5．3．313C1H耦合常数值
5．3．413C13C耦合常数值
5．413C NMR谱的化学位移
第6章 二维谱
6．1概述
6．2相关波谱分析法
6．31H1H COSY谱
6．4双量子过滤的1H1H COSY谱
6．4．1化合物ipsenol
6．4．2石竹烯氧化物
6．51H13C COSY异核化学位移相关谱（HETCOR谱）
6．6质子检出的HETCOR异核多量子相干谱（HMQC谱）
6．7质子检测的远程1H13C异核相关谱(HMBC谱)
6．813C13C相关谱(非常规天然丰度双量子转移实验，
INADEQUATE实验)
6．9全相关谱
6．10梯场NMR
第7章 生物大分子NMR简介
7．1蛋白质的NMR分析简介
7．1．1概述
7．1．2溶解条件的优化
7．1．3标记与表达
7．1．4相关实验
7．1．5蛋白质相互作用的NMR分析
参考文献
7．2核酸的NMR分析简介
7．2．1概述
7．2．2样品的制备
7．2．3用于多核NMR标记的核酸的制备
7．2．4分析策略——新的灵敏度优化
7．2．5氢键的NMR检出
7．2．6J耦合的测定
7．2．7残余偶极耦合——用于阐明结构
7．2．8对核酸弛豫作用的研究
7．2．9结论
参考文献
7．3通过氢键的标量耦合
7．3．1概述
7．3．2生物大分子中的氢键标量耦合
7．3．3与化学位移的关系
7．3．4几何形态的影响
7．3．5应用
7．3．6结论
参考文献
7．4生物活性大分子NMR研究新进展
7．4．1１３Ｃ／１５Ｎ标记的质白质中H键
7．4．2蛋白质结构中１３Ｃ和１５Ｎ的化学位移
7．4．3镧系示踪原子对蛋白质结构测定的应用
7．4．4生物大分子中的亚甲基的弛豫优化
7．4．5嘌呤和嘧啶碱基中的偶极耦合
7．4．6细胞因子的NMR分析
7．4．7魔角旋转固态NMR表征RNA中的氢键
7．4．8NMR谱在啤酒成分鉴定中的应用
参考文献
第8章 若干NMR谱图
附录 相关NMR溶剂数据表
全书主要参考文献