《核磁共振波谱 在药物分析中的应用》求取 ⇩

目 录1

上 篇1

1核磁共振波谱的基本原理1

1.1磁性原子核的特性及核磁共振现象1

1.1.1核的自旋运动1

1.1.2 自旋核的进动运动3

1.1.3 自旋核在外磁场中的取向3

1.1.4核磁共振现象4

4.7.1 与硫相连的质子（—SH） 85

1.2核的弛豫5

1.2.1 自旋晶格弛豫T16

1．偶极－偶极弛豫T1？7

2．顺磁性物质的弛豫作用T1？8

3．电四极矩弛豫作用T1？8

4．各向异性性基团的弛豫效应T1？8

1.2.2 自旋－自旋弛豫T29

1.3自旋核共振过程的特征11

1.3.1 Bloch方程11

1.3.2核磁共振信号13

1.3.3核磁共振信号的饱和14

2核磁共振波谱仪与实验技术15

2.1连续波核磁共振谱仪（CW-NMR）15

2.1.1磁铁15

1．稳定性16

2.1.2探头17

2．均匀性17

2.1.3波谱仪18

1．射频源和音频调制18

2．扫描单元18

3．接收单元18

4．信号累加18

2.2脉冲傅里叶核磁共振谱仪（PFT-NMR）19

2.2.1 PFT-NMR谱仪的原理与特点19

1．多道发射机19

2．多道接收机20

3．PFT-NMR方法的特点20

2.2.2 PFT-NMR谱仪的构造21

2.3核磁共振仪的主要指标22

2.3.1稳定性和分辨率22

2.4.1样品管的要求23

2.4样品制备23

2.3.2 灵敏度23

2.4.2样品的体积与浓度24

2.4.3参考物质24

2.4.4溶剂选择24

2.4.5样品的纯度26

2.4.6样品的化学改性26

3化学位移原理27

3.1化学位移的量度27

3.2影响化学位移的因素29

3.2.1局部逆磁屏蔽σd？29

1．荷电粒子和偶极子的直接静电效应29

2．诱导效应30

3．中介效应或共振效应（Mesomericeffect）30

4．杂化31

5．范德瓦效应（Van derWeals effect）31

3.2.2 局部的顺磁屏蔽σP？(Local paramagnetic shielding)32

3.2.3 远程屏蔽σd？(Long Range shielding)32

1．远程屏蔽的一般原理32

2．各种基团的远程屏蔽34

3．环电流37

3.2.4邻近的顺磁屏蔽σP？－接触位移40

1．体积磁化率的屏蔽效应σв40

3.2.5溶剂效应σS40

4．溶剂分子的磁各向异性的屏蔽效应σA41

2．范德瓦引力的屏蔽效应σω41

3．溶剂极化的屏蔽效应σE41

5．形成碰撞络合物的屏蔽效应σο42

3.3氢键与化学位移的关系43

3.4镧系位移试剂（LSR）44

3.4.1位移试剂概述44

3.4.2诱导位移的理论基础44

3.4.3实验和应用45

4化学位移与分子结构的关系49

4.1概述49

4.2键合在非环sp3杂化碳原子上的质子——甲基及开链碳上的亚甲基、次甲基49

4.2.1单取代直链烷烃51

1．与双键相连51

2．与氧相连53

3．与氮相连58

4．与芳环相连60

5．与羰基相连63

4.2.2二取代及三取代直链烷烃64

4.3键合在脂环和杂环sp3碳原子上的质子67

4.4键合在非芳环sp2碳原子上的质子71

4.4.1烯烃71

4.4.2 甲酰（H—？—X X=C,N,O）74

4.5键合在芳环和杂芳环sp2碳原子上的质子76

4.5.1苯的衍生物76

4.5.2杂芳环和稠芳环79

4.6键合在sp碳原子上的质子81

4.7与O、S、N等杂原子相连的质子82

4.7.2 与氧相连的质子（—OH）85

1．醇85

2．酚89

3．烯醇89

4．羧酸89

4.7.3与氮相连的质子（—NH）90

5自旋偶合及谱分析93

5.1自旋偶合分类93

5.2一级类型自旋偶合94

5.3高级类型图谱解析97

5.3.1 与谱分析有关的原理概述97

5.3.2 AB型体系99

5.3.3 AB2体系104

5.3.4 ABX体系106

5.3.5 ABC体系110

5.3.6 AA′XX′和AA′BB′体系111

1．邻位质子偶合常数与二面角的依赖关系（Karplus定律）113

6.1.1通过三个单键邻位质子的偶合113

6.1邻位质子的偶合JVIO或3J113

6 自旋偶合与分子结构的关系113

2．取代基电负性对邻位质子偶合常数的影响116

3．取代基的空间取向对邻位质子偶合常数的影响117

4．碳原子杂化程度对邻位质子偶合常数的影响118

5．通过三个单键其中包括一个杂原子的邻位质子偶合119

6.1.2通过一个双键及二个单键的邻位质子偶合120

1．顺式与反式烯烃质子邻位偶合120

2．取代基电负性对烯烃质子邻位偶合的影响120

1．取代基电负性的影响122

6.2.1 sp3碳原子上的同碳质子偶合122

3．键角θ对邻位偶合的影响122

6.2 同碳（偕位）质子的偶合Jgem或2J122

2．邻接π键的影响123

θ124

3．同碳质子键角H？H的影响124

6.2.2 sp2碳原子上的同碳质子偶合124

6.2.3 电子云密度分布对同碳偶合的影响125

6.3远程偶合126

6.3.1烯丙基远程偶合4J126

6.3.2升烯丙基远程偶合5J127

6.3.3通过四、五、六个σ键的远程偶合128

6.3.4共轭双键、连烯以及炔类的远程偶合130

6.3.5通过空间的远程偶合131

6.4芳香环和杂芳环质子间的偶合131

6.5芳香质子与侧链的偶合133

6.6质子与氟及磷的偶合134

6.7虚假偶合与假象简单化135

6.7.1 形成虚假偶合与假象简单化图谱的条件135

6.7.2虚假偶合与假象简单化二则实例136

7.1双共振实验中采用的符号和公式138

7双共振理论和应用138

7.2同核双共振的实验方法139

7.2.1磁场扫描去偶139

7.2.2频率扫描去偶139

7.2.3伪频率扫描去偶（场扫同步跟踪去偶）140

7.2.4 INDOR法（干扰频率扫描）140

7.3自旋去偶140

7.3.1基本原理140

2．饱和141

1．Bloch-Siegert位移141

7.3.2 自旋去偶的条件142

7.3.3异核自旋去偶143

7.3.4自旋去偶的应用143

1．信号的增强143

2．移去四极矩效应143

3．简化复杂的自旋－自旋多重峰145

4．定隐藏的共振信号145

7.4自旋轻扰146

7.4.1基本原理146

5．结构确证146

6．定偶合常数相对符号146

7.4.2 自旋轻扰的应用147

7.5核间双共振INDOR（Internuclear Double Resonance）148

7.5.1基本原理148

7.5.2 实验技术和图谱显示148

1．实验技术148

2．几种INDOR图象149

7.5.3 INDOR的应用150

7.6.2nOe增强和分子结构的关系155

7.6核Overhauser效应（nOe）155

7.6.1基本原理155

7.6.3应用159

1．确定谱线的归属159

2．测定分子构型159

3．测定分子构象160

4．nOe的其他应用160

8.1.3非对映异位核（Distereotopic nuclei）161

8.1.2对映异位核（Enantiotopic nuclei）161

8.1.1同位核（Homotopic nuclei）161

8.1立体化学中若干核磁共振专用名词的解释161

8核磁共振与立体化学161

8.1.4手征性（Chiral）、无手征性（Achiral）以及潜手征性（Proehiral）162

8.2无环化合物的构象164

8.3内消旋与外消旋化合物的区分165

8.4苏式（Threo）与赤式（Erthro）化合物的区分166

8.5光学异构体的测定169

8.5.1用光学纯试剂测定对映体169

8.5.2手征性溶剂测定对映体171

8.5.3手征性位移试剂测定对映体172

8.6环状化合物的构型与构象176

8.6.1四元环化合物176

8.6.2五元环化合物177

8.6.3双环化合物178

1．双环［1,1,1］戊烷衍生物182

2．双环［2,2,1］庚烷衍生物182

3．其他类型双环化合物182

下 篇183

9萜类183

9.1单萜及其衍生物183

9.2倍半萜及其衍生物189

9.3二萜及其衍生物194

9.4三萜类化合物200

10甾体204

10.1甾体化合物简述204

10.2甾体角甲基205

10.2.1角甲基化学位移值的加和性及其应用205

10.2.2角甲基位移值加和规则的偏差211

10.2.3角甲基化学位移的溶剂效应212

10.3甾体角甲基以外的甲基单峰215

10.4甾体烯、炔、芳烃质子共振信号217

10.5甾体中与氧同碳的质子共振信号220

10.6其他可以辨认的信号225

10.7甾体皂素226

11黄酮229

11.1黄酮类化合物的分类229

11.1.1平面型229

11.1.2非平面型230

11.2实验条件230

11.2.1溶剂选择230

11.2.2黄酮三甲基硅醚的制备231

11.3黄酮化合物在DMSO-d6中的核磁共振谱232

11.3.1 A环232

11.3.2 B环234

11.3.3 C环235

11.3.4羟基235

11.4黄酮三甲基硅醚的核磁共振谱236

11.4.1 A环236

11.4.2 B环237

11.4.3 C环238

11.4.4硅烷化糖上质子239

11.5其他240

11.6黄酮甲氧基的苯溶剂效应241

11.7nOe在黄酮类化合物结构测定中的应用242

12生物碱246

12.1有机胺类生物碱246

12.2吡咯衍生物类247

12.2.1吡咯里西啶（Pyrrolizidine）类247

12.2.2茛菪烷衍生物249

12.3吲哚衍生物253

12.3.1 吲哚里西啶（Indolizidine）生物碱253

12.3.2吲哚生物碱256

12.4吡啶衍生物259

12.5异喹啉衍生物261

12.5.1苯甲基四氢异喹啉261

12.5.2吗啡生物碱263

13抗生素265

13.1 β－内酰胺抗生素265

13.1.1一般核磁共振谱的特征270

1．β－内酰胺环270

2．四氢噻唑环和二氢（以及四氢）噻嗪环270

4．侧链质子271

3．环外亚甲基271

13.1.2nOe对构象的研究272

13.1.3亚砜键的屏蔽效应274

13.1.4溶剂位移的影响275

13.1.5氢键276

13.2氨基糖甙类抗生素278

13.2.1环数及甙的键合形式的测定278

13.2.2 氨基糖甙各个环单元的结构分析279

13.2.3复杂氨基糖甙抗生素的结构分析282

13.3氯霉素284

13.4红霉素285

13.5利福霉素287

13.6四环素类抗生素291

14药物的定量分析293

14.1定量测定方法简述293

14.1.1内标绝对测定法293

14.1.2外标绝对测定法294

14.1.4峰高定量法295

14.2药物定量分析实例295

14.1.3相对含量测定法295

14.2.1药物主成分分析296

14.2.2复方制剂组分分析297

14.2.3 药物同系物或异构体相对含量测定298

14.3分子量测定301

14.4其他的定量应用303

14.4.1 小剂量药物制剂的分析以及傅里叶变换技术在定量分析中的应用303

14.4.2 混合溶剂的成分分析303

14.4.3水分与活泼氢的定量分析304

14.4.4稳定同位素的定量分析305

15.1引言307

15 13C核磁共振（CMR）307

15.2化学位移308

15.2.1化学位移表示法308

15.2.2影响化学位移的因素308

15.2.3化学位移与分子结构的关系310

1．开链烷烃311

2．环烷烃314

3．烯烃317

5．苯和芳香杂环321

4．炔烃321

6．羰基322

15.3偶合常数323

15.3.113C-1H偶合323

1．通过一个单键的偶合1Jοн323

2．通过二个以上键的偶合2Jσн,3Jσн,4Jσн325

15.3.213C-13C偶合326

15.3.3 13C和其他核的偶合326

15.4 CMR谱确证技术327

15.4.1偏共振和选择性去偶327

15.4.2未去偶（单共振）谱和门去偶技术328

15.4.3 自旋－晶格（纵向）弛豫T1329

15.4.4 CMR谱的比较法332

15.4.5特定标记332

15.4.6 CMR谱解析次序332

15.5 CMR谱的应用334

15.5.1有机分子结构推导334

15.5.2 动力学过程研究和构象分析336

15.5.3有机合成反应机理研究337

15.5.4生物合成研究339

16傅里叶核磁共振新技术340

16.1长脉冲（LongPulse）的应用341

16.2非灵敏核极化转移增强法INEPT342

16.3无畸变的极化转移增强法DEPT345

16.4二维核磁共振波谱348

16.4.1二维分解谱350

1．二维化学位移分解谱（2D-δ-FTNMR）350

2．二维偶合常数分解谱（2D-J-FTNMR）351

16.4.2二维相关谱357

1．同核相关谱358

2．异核相关谱360

主要参考文献361