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1、核磁共振氢谱和碳谱DifferentTypesofNMRElectronSpinResonance(ESR)1-10GHz(frequency)usedinanalyzingfreeradicals(unpairedelectrons)MagneticResonanceImaging(MRI)50-300MHz(frequency)fordiagnosticimagingofsofttissues(waterdetection)NMRSpectroscopy(MRS)300-900MHz(freque
2、ncy)primarilyusedforcompoundIDandcharacterizationNMRinEverydayLifeMagneticResonanceImagingNMRSpectroscopy布鲁克Bruker瓦里安Varian(Agilent)900MHz800MHz600MHz500MHz400MHz300MHz省测试中心600MHz山西大学测试中心300MHzExplainingNMR1、确定中药化学成分的结构核磁共振能解决中医药研究中什么问题?氨基酸有机酸区域糖区芳香区2、中
3、药指纹图谱1,乳酸;2,丙氨酸;3,醋酸;4,丙酮酸;5,琥珀酸;6,2-氧化戊二酸;7,柠檬酸;8,二甲胺;9,三甲胺;10,二甲基甘氨酸;11,肌酸酐;12,牛磺酸;13,氧化三甲胺;14,甘氨酸;15,肌氨酸;16,糖区间;17,β-葡萄糖;18,α-葡萄糖;19,尿囊素;20,尿素;21,马尿酸;22,甲酸.空白组和模型组尿液典型1HNMR图谱.3、中医药代谢组学研究3、确定蛋白的结构什么样的核可以测定NMR图谱?1HNMR13CNMR15NNMR中字数和质子数,一个奇数,一个偶数I=0,中字
4、数、质子数均为偶数I=1/2I=2/3I=2/5I=1,I=2中子数和质子数均为奇数I=3存在自旋运动的核自旋量子数I不等于0什么样的核可以测定NMR图谱?核磁共振氢谱1H自旋量子数(I)1/2没有外磁场时,其自旋磁距取向是混乱的在外磁场H0中,它的取向分为两种(2I+1=2)一种和磁场方向相反,能量较高(E=H0)一种和磁场方向平行,能量较低(E=H0)两种取向的能量差E可表示为:若外界提供一个电磁波,波的频率适当,能量恰好等于核的两个能量之差,h=E,那么此原子核就可以从低能级跃迁到高
5、能级,产生核磁共振吸收。PrinciplesofNMRhnLowEnergyHighEnergyNNSS核磁共振谱化学位移化学环境峰面积质子数氢原子核的外面有电子,它们对磁场的磁力线有排斥作用。对原子核来讲,周围的电子起屏蔽(Shielding)效应核周围的电子云密度越大,屏蔽效应就越大核周围的电子云密度是受所连基团的影响,故不同化学环境的核,它们所受的屏蔽作用各不相同,它们的核磁共振信号亦就出现在不同的地方。化学位移的产生原因屏蔽作用磁场强度变的更小参考标准常用的标准物质是四甲基硅烷(CH3)
6、4Si(Tetramethylsilane,简写TMS)只有一个峰,电负性SiC,屏蔽作用很高,一般质子的吸收峰都出现在它的左边-----低场化学位移(Chemicalshift)其他峰与四甲基硅烷峰之间的距离ppm,百万分之一无量纲TMS的值定为0,其他质子的值应为负值可是文献中常将负号略去,将它看作正数吸收峰数多少种不同化学环境质子峰的位置质子类型峰的面积每种质子数目结构解析的几个重要参数化学位移耦合常数峰型(s,d,t,q)积分面积自旋-自旋耦合作用核的自旋方式有两种:与外加磁场同向(
7、)或反向()它会使邻近的核感受到磁场强度的加强或减弱使邻近质子半数分子的共振吸收向低场移动,半数分子的共振吸收向高场移动原来的信号裂分为强度相等的两个峰------即一组双重峰自旋自旋耦合(Spin-spincoupling)相邻碳上氢核的相互影响耦合常数(Couplingconstant,)J两个裂分峰间距离单位:赫兹Hz耦合常数JnJA-B来表示A,B为彼此耦合的核n为A,B核之间相隔化学键的数目如3JH-H=8.0Hz表示两个相隔三根化学键质子间的耦合常数为8.0赫兹。耦合常数J只与化学键性
8、质有关而与外加磁场无关它是NMR谱图分析的参数之一耦合常数JnJA-B来表示A,B为彼此耦合的核n为A,B核之间相隔化学键的数目如3JH-H=8.0Hz表示两个相隔三根化学键质子间的耦合常数为8.0赫兹。耦合常数J只与化学键性质有关而与外加磁场无关它是NMR谱图分析的参数之一耦合常数JnJA-B来表示A,B为彼此耦合的核n为A,B核之间相隔化学键的数目如3JH-H=8.0Hz表示两个相隔三根化学键质子间的耦合常数为8.0赫兹。Spin-SpinCoupl