碳-13核磁共振波谱学 在有机化学中的应用【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第一章　NMR入门1

1.1　核的磁性1

1.2　核进动1

1.3　核磁能级2

1.4　核磁共振2

1.5　弛豫3

1.5.1　核自旋在H0磁场中的平衡3

1.5.3　自旋—自旋弛豫4

1.5.2　自旋—晶格弛豫4

1.5.4　饱和5

1.6　磁化强度矢量5

1.7　Bloch方程6

1.7.1　磁化强度矢量在固定座标系统中的运动6

1.7.2　磁化强度矢量在旋转座标系统中的运动6

1.7.3　旋转参考座标系中的NMR8

1.7.4　旋转参考座标系中的弛豫8

1.8.1　核感应9

1.8.2　吸收谱和色散谱9

1.8　NMR光谱9

1.8.3　功率谱10

1.9　化学位移10

1.9.1　原子和分子中核的屏蔽10

1.9.2　NMR光谱的校准11

1.9.3　参考标准12

1.10　自旋-自旋偶合12

1.10.1　信号的多重性12

1.10.4　偶合常数的来源13

1.10.3　化学位移和偶合常数的比较13

1.10.2　偶合常数13

第二章　13CNMR的仪器方法16

2.1　13CNMR的灵敏度16

2.2　提高13CNMR灵敏度的方法16

2.3　连续波NMR光谱16

2.4　脉冲NMR光谱16

2.4.1　自由感应衰减（FID）16

2.4.2　脉冲干涉图18

2.5.1　FID信号和Fourier变换NMR光谱20

2.5.2　Fourier变换脉冲干涉图的获得20

2.5　脉冲Fourier变换（PFT）NMR光谱20

2.5.3　Fourier变换脉冲干涉图的最优化22

2.5.4　数据变换和变换后的操作24

2.5.5　控制PFTNMR中信噪比和分辨27

2.5.6　PFTNMR中自旋-晶格弛豫和信噪比28

2.5.7　CW同PFT的比较30

2.6　在13CNMR中用双共振技术作为归属手段31

2.6.1　自旋去偶的基本概念31

2.6.3　13C｛1H｝NMR中的核Overhauser效应32

2.6.2　13CNMR的质子宽带去偶32

2.6.4　抑制13C｛1H｝NMR中核Overhauser效应34

2.6.5　质子偏共振去偶35

2.6.6　脉冲质子宽带去偶36

2.6.7选择性质子去偶40

2.7.1　弛豫时间的测定41

2.7.1　自旋—晶格弛豫时间41

2.7.2　自旋—自旋弛豫时间47

2.8　仪器50

2.8.2　稳定通道（锁定）52

2.8.1　磁铁52

2.8.3　观测通道54

2.8.4　去偶通道55

2.8.5　样品55

第三章　13CNMR光谱参数和结构性质57

3.1　化学位移57

3.1.1　13C和1H化学位移的比较57

3.1.2　13C化学位移的参考标准58

3.1.3　13C化学位移的综述58

3.1.4　介质位移65

3.1.5　各向同性位移70

3.1.6　分子内的流动性以及13C化学位移和线宽的温度依赖关系72

3.2　13C偶合常数77

3.2.1　基本理论叙述77

3.2.2　碳—质子偶合77

3.2.3　碳—氘偶合85

3.2.4　碳—碳偶合85

3.2.5　碳和异核X（X≠C、H、D）之间的偶合89

3.3　自旋—晶格弛豫时间92

3.3.1　13C自旋—晶格弛豫的机制92

3.3.2　分子运动对偶极—偶极弛豫的影响95

3.3.3　13C自旋—晶格弛豫时间的信息内容96

3.3.4　介质和温度效应107

3.3.5　展望108

第四章　有机化合物的13CNMR光谱109

4.1　饱和烃109

4.2　烯烃115

4.3　炔烃和丙二烯118

4.4　有机卤素化合物119

4.6　醚129

4.5　醇129

4.7　羰基化合物135

4.7.1　酮、醛135

4.7.2　醌147

4.7.3　羧酸147

4.8　脂肪族有机氮化合物148

4.8.1　胺148

4.8.2　腈、异腈、异腈酸酯和异硫氰酸酯153

4.8.3　硝基化合物和亚硝胺155

4.10　芳香化合物157

4.10.1　苯及其衍生物157

4.9　脂肪族有机硫化合物157

4.10.2　稠合芳香环159

4.10.3　偶合常数164

4.10.4　13C富集的芳香化合物，机理的研究164

4.10.5　氢化芳香化合物169

4.11　杂环化合物170

4.12　碳阳离子178

4.13　取代基增量，概要和实际应用178

4.13.1　取代烷烃178

4.13.2　取代环己烷和双环〔2.2.2〕庚烷182

4.13.3　取代烯烃184

4.13.4　取代苯185

4.13.5　取代吡啶188

4.13.6　稠合杂环中氮的增量188

第五章　天然产物的13CNMR光谱191

5.1　萜烯191

5.2　甾族化合物198

5.2.1　雄甾烷，孕甾烷和雌甾烷199

5.2.2　胆甾烷201

5.2.3　甾族生物碱202

5.3.2　钩吻碱及其衍生物212

5.3　生物碱212

5.3.1　菸碱212

5.3.3　Arena？ne213

5.3.4　胡椒碱及其衍生物214

5.3.5　石蒜科生物碱214

5.4　碳水化合物218

5.4.1　己醛糖和戊醛糖218

5.4.2　二糖和多糖229

5.4.3　多元醇230

5.4.4　肌醇（环己六醇）232

5.5　核甙和核甙酸234

5.5.1　嘌呤共振的归属234

5.5.2　嘧啶共振的归属235

5.5.3　异咯嗪共振的归属236

5.5.4　糖和多元醇碳原子的归属236

5.5.5　13C化学位移与其它物理化学参数的关联238

5.6　氨基酸239

5.6.1　氨基酸的13C化学位移239

5.6.3　碳化学位移的预测及其同其它物理化学参数的关联250

5.6.2　氨基酸的13C化学位移值对pH的依赖性250

5.7　肽（缩氨酸）251

5.7.1　低聚肽251

5.7.2　多肽和蛋白质252

5.7.3　构象效应252

5.8　卟啉255

5.9　生物合成路线的阐明255

5.9.1　根葡柄菌素255

5.9.3　柄曲菌素257

5.9.2　曲林菌素257

5.9.4　变绿菌苷258

5.9.5　棕榈酸甲酯259

5.9.6　瘤孢霉素259

5.9.7　抗菌素X—537A259

5.9.8　头孢菌素260

5.9.9　灵菌素261

5.10　附录262

参考文献266

主题索引283

化合物索引289