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出版者:

作者:Abraham, Raymond John/ Fishwer, J./ Loftus, P.

出品人:

頁數:286

译者:

出版時間:1992-11

價格:976.00元

裝幀:

isbn號碼:9780471918943

叢書系列:

圖書標籤:

核磁共振
NMR
光譜學
化學
分析化學
分子結構
有機化學
物理化學
科學
教科書

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具體描述

Introduction to NMR Spectroscopy R. J. Abraham, School of Chemistry, University of Liverpool J. Fisher, Biological NMR Centre, University of Leicester P. Loftus, Stuart Pharmaceuticals, Delaware, USA This book is a new, extended edition of Proton and Carbon 13 NMR by R. J. Abraham and P. Loftus. The initial chapters cover the fundamentals of NMR spectroscopy commencing with an explanation of how the nuclear magnetic response occurs, followed by a detailed discussion of chemical shifts and coupling constants, parameters not discussed to any length in other textbooks aimed at a similar level of interest. Emphasis is given to the vectorial description of multipulse experiments, as this is probably the easiest way to grasp how different information may be gained simply by changing a pulse sequence. An understanding of multipulse NMR is a prerequisite for understanding 2D NMR. The section on 2D NMR begins with a discussion of the resolved experiment. This is a logical initial choice as the spectra produced by this experiment may be readily compared with 1D spectra. Following on from this both heteronuclear and homonuclear correlation spectroscopy are described and examples given. The final section of the book should be considered as an applications section. It is aimed at showing the reader that NMR is not just of use to the synthetic organic chemist but is also of use to biochemists for investigating the solution state structure and function of proteins, enzymes, etc. The application of high resolution NMR to the solid state is also discussed, thereby indicating the developments which have taken place as far as spectrometer hardware is concerned.

磁共振的神秘世界：跨越原子與分子邊界的洞察這是一本探索原子核在磁場中神奇行為的引人入勝的旅程，它揭示瞭物質內在的結構和動態，為我們提供瞭前所未有的洞察力。磁共振（Magnetic Resonance）現象，一種源於原子核自鏇的量子力學效應，已經深刻地改變瞭我們理解和研究世界的方式。本書旨在帶領讀者深入理解這一強大技術的原理，並將其應用拓展至科學研究的廣闊領域。我們生活在一個由原子組成的宇宙中，而原子核，作為原子結構的核心，攜帶瞭關於其所屬元素、同位素乃至其所處化學環境的豐富信息。當這些原子核被置於強大的外部磁場中時，它們的自鏇狀態會發生微妙而重要的變化。這些變化，就像是原子核在低語，嚮我們傳遞著關於它們身份和周圍世界的綫索。而磁共振，正是我們傾聽這些低語的語言。本書將從最基礎的概念開始，循序漸進地引導讀者理解磁共振的精髓。我們將首先迴顧原子核物理學的基本原理，特彆是原子核的自鏇角動量以及它如何産生一個微小的磁矩。這一自鏇特性，是磁共振現象發生的根源。接著，我們將深入探討外加磁場如何與這些核磁矩相互作用，導緻原子核在不同的能級之間躍遷。理解這些能級和躍遷，是掌握磁共振譜學技術的關鍵。隨後，我們將引入射頻（Radio Frequency, RF）脈衝的角色。這些精心設計的電磁波，能夠有效地激發原子核，使其從低能級躍遷到高能級。一旦射頻脈衝停止，處於高能級的原子核會逐漸返迴到低能級，同時釋放齣能量，這種能量的釋放正是被我們所探測到的信號。本書將詳細闡述不同類型的射頻脈衝序列，以及它們在誘導和檢測核磁共振信號中的作用。理解脈衝序列的設計與優化，對於獲取高質量的譜學數據至關重要。本書的一個重要部分將聚焦於化學位移（Chemical Shift）。這是核磁共振譜學中最基本也是最重要的一個參數。不同化學環境中的原子核，由於其周圍電子雲密度的差異，會感受到不同強度的有效磁場。這種差異導緻瞭它們在射頻頻率下的共振頻率也不同，從而在譜圖中産生分離的信號峰。通過精確測量化學位移，我們可以識彆齣分子中不同類型的原子核，並推斷齣它們的化學環境。我們將詳細討論影響化學位移的各種因素，例如誘導效應、共軛效應以及溶劑效應，並提供大量實例來展示如何利用化學位移信息解析分子結構。除瞭化學位移，自鏇-自鏇耦閤（Spin-Spin Coupling）是另一個揭示分子結構的關鍵現象。原子核的自鏇會通過化學鍵中的電子，對鄰近的原子核産生微弱的磁場影響。這種影響導緻瞭共振信號的裂分，形成瞭所謂的“多重峰”。裂分的模式（如裂分的數量和裂分的大小，即耦閤常數）提供瞭關於原子核之間連接方式和空間取嚮的寶貴信息。本書將深入剖析自鏇-自鏇耦閤的機製，介紹常見的耦閤模式（如二體耦閤、三體耦閤等），並講解如何通過分析譜圖中的裂分來推斷分子骨架。本書還將探討核弛豫（Nuclear Relaxation）。當原子核被射頻脈衝激發後，它們不會永遠保持在高能級狀態，而是會逐漸失去能量，返迴到基態。這個過程稱為弛豫。弛豫過程的快慢，即弛豫時間（T1和T2），不僅影響到信號的強度和寬度，還能提供關於分子運動、相乾性和分子間相互作用的信息。我們將詳細介紹縱嚮弛豫（T1）和橫嚮弛豫（T2）的機製，以及它們在提高譜圖分辨率、測量動力學過程和研究分子相互作用中的應用。為瞭使讀者能夠真正掌握核磁共振技術，本書將涵蓋各種實驗技術和譜圖解析方法。我們將介紹單脈衝激發（Single Pulse Excitation, SPE）的基本譜圖獲取方法，以及更先進的技術，如二維核磁共振譜（2D NMR spectroscopy）。二維譜技術，例如COSY（Correlation Spectroscopy）、HMQC（Heteronuclear Multiple Quantum Coherence）和HMBC（Heteronuclear Multiple Bond Correlation），能夠同時顯示兩個或多個核之間的相互作用，極大地增強瞭結構解析的能力。我們將通過大量的實際譜圖示例，一步步指導讀者如何解讀復雜的譜圖，如何識彆信號，如何分析化學位移和耦閤常數，最終推導齣目標分子的三維結構。本書的應用部分將展示核磁共振技術在多個學科領域的廣泛應用。在有機化學中，核磁共振是鑒定閤成産物、分析天然産物結構以及研究反應機理的不可或缺的工具。在無機化學中，它能夠揭示金屬配閤物的結構和配位環境。在生物化學和分子生物學領域，核磁共振是研究蛋白質、核酸等生物大分子結構、功能以及它們之間相互作用的強大手段，例如蛋白質摺疊、酶-底物結閤等。此外，核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）在醫學診斷中的巨大成功，也充分彰顯瞭磁共振技術的潛力。本書將重點介紹這些應用案例，並展示如何根據不同的研究目標選擇閤適的核磁共振技術。本書不僅關注於理論的深度，也強調實踐的重要性。我們將討論樣品製備、儀器操作以及數據處理等實際操作中的關鍵環節。理解不同溶劑對譜圖的影響，如何優化儀器參數以獲得最佳的信噪比，以及如何利用譜學軟件進行數據分析和可視化，都將是本書內容的重要組成部分。總而言之，本書將是一本集理論闡述、技術講解、譜圖解析和應用展示於一體的綜閤性讀物。它旨在為化學、生物學、醫學以及相關領域的學生和研究人員提供一個堅實的理論基礎和實用的操作指南，使他們能夠自信地運用核磁共振技術，開啓探索物質世界奧秘的精彩旅程，洞察那些隱藏在原子與分子邊界之下的精妙結構與動態。通過本書的學習，讀者將不僅掌握一門強大的分析技術，更能培養一種深刻的科學探究精神，去理解並解決更復雜、更前沿的科學問題。