核磁共振在多糖结构研究中的应用

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1、核磁共振在多糖结构研究中的应用张安强指导老师：张劲松、潘迎捷主要内容一、核磁共振谱的基本内容三、核磁共振在多糖结构的应用二、单糖的基础知识核磁共振的基本内容核磁共振的基本知识核磁共振的基本概念核磁共振仪核磁共振的的常用术语核磁共振的基本知识自旋量子数（I）：它表示的是在所有的带电荷的原子核中，核电荷绕轴自旋，我们就把这种自旋电荷运动的状态称之为自旋量子数。在原子核中，I是每个质子和中子各自的自旋的合量。若自旋量子数总和为偶数时，I为零或整数；若总和为奇数时，I为半整数；如质子和中子的总和均为偶数时，则I为零。I为零时，原子

2、核不具有磁性，所以在核磁共振中不能给出NMR信号。(如:12C160等）I>0时，原子核在自旋中会产生磁偶矩而具有磁性。同位素I天然丰度（%）u绝对灵敏度共振频率（MHz)/B=7.0463T1H1/299.982.791.003002H10.0150.861.45*10-646.0513C1/21.110.701.76*10-475.4314N199.630.401.01*10-321.6715N1/20.37-0.283.85*10-630.4019F1/21002.630.83282.2331P1/21001.136

3、.63*10-2121.40一些磁核的性质核磁共振的基本概念1、是一种吸收光谱2、样品（溶液状态）置于强磁场中（1-12Tesler)3、射频电子波（波长=1—10Mum）照射4、具有磁性原子核产生核能级跃迁而引起电子波的吸收核磁共振核磁共振仪一个能产生均匀磁场的强磁铁，并用绕在磁铁上的扫描线圈使磁场强度在一个相当窄的范围内连续地、精确的改变。射频振荡器目前常采用400MHz或500MHz的电磁波，还有更高的600MHz、900MHz。射频接受器核磁产生共振时，能检出被吸收的电磁波能量。记录仪和积分器能把弱信号累加并记录下

4、来。样品管座：它规定了样品相对于外加磁场、发射线圈和接收线圈之间的位置。它能够一定的速度旋转，使样品受到均匀磁场作用。另外还有去偶仪、计算机、温度可变装置和异核射频振荡器等核磁共振的常用术语化学位移自旋-自旋偶合化学位移1、概念：表示不同质子的信号差别的物理量。它是以某种标准物质的共振峰（如：TMS<四甲基硅烷>)为原点，测出各峰与原点的距离，此距离就称化学位移。左边的峰为正，右边的峰为负。（原因：分子中处于不同化学环境中的核，由于其外围电子云分布情况各不相同，因而产生不同程度的屏蔽效应，因此就会存在略有区别的共振频率。）

5、2、表示方法：δ单位（ppm)由于化学位移的大小与核所处的化学环境有密切关系，因此就有可能根据化学位移的大小来了解核所处的化学环境，即了解有机化合物的分子结构。同一个物质在不同规格型号的仪器上所测得的数值是相同的。内标物在化学位移测定时，常用的标准物是四甲基硅烷（CH3)4Si，简称TMS。TMS用作标准物质的优点是：TMS化学性质不活泼，与样品之间不发生化学反应和分子间缔合；TMS是一个对称结构，四个甲基有相同的化学环境，因此无论在氢谱还是在碳谱中都只有一个吸收峰；因为Si的电负性（1.9）比C的电负性（2.5）小，TM

6、S中的氢核和碳核处在高电子密度区，产生大的屏蔽效应，它产生NMR信号所需的磁场强度比一般有机物中的氢核和碳核产生NMR信号所需的磁场强度都大得多，与绝大部分样品信号之间不会互相重叠干扰；TMS沸点很低（27度），容易去除，有利于回收样品。但TMS是非极性溶剂，不溶于水。对于那些强极性试样，必须用重水为溶剂测谱时要用其它标准物。自旋-自旋偶合概念：由邻近核核自旋相互作用而引起的多重峰，称自旋-自旋偶合，自旋偶合引起谱线增多的现象，叫自旋分裂，自旋—自旋偶合产生的多重峰的间隔，叫偶合常数。耦合是裂分的原因，裂分是耦合的结果。常

7、用（J）表示，单位HzJ值符号有正负之分，但是，在进行解谱时，只管绝对值，不考虑符号。表示方法：在左上方角注表示相互偶合核之间的间隔数。如：2J自旋-自旋偶合产生的原因：分子中仅含一个质子或具有等同质子（丙酮）时，它们的谱线只出现单峰，而对于分子中相邻碳原子上具有不等的质子时，质子间发生磁性的相互作用，因而出现分裂。核自旋偶合分类：CHCH21偕偶：间隔两个单键的偶合称偕偶,即：同碳原子上的H之间偶合。表示为：2J其范围为10—16Hz2邻偶：间隔三个键的偶合，称邻偶，3J其范围为5－9Hz3远程偶合：通常大于三个键间隔时

8、，J值小于1，常常看不见偶合作用，但是在П体系中存在。测试NMR的溶剂NMR溶剂的选择：不产生干扰信号、溶解性能好、沸点低、与被测样品不发生化学反应。单糖的结构基础知识糖的表示式单糖是多羟基醛或酮。从三碳糖至八碳糖天然界都有存在。每个糖都有两个以上的手性碳原子，它们的命名规则是：碳原子的排列顺序是从醛基