[专题讲座]核磁共振基础与应用以及结构解析讨论
在这个论题中,将连续上载有关NMR的基础,应用,实验方法等资料.1.NMR基础知识/图谱质量好坏的判断/影响NMR图谱质量的因素
2.样品测定数据和文献数据比较时应注意的问题
3.NMR在天然产物结构分析中的应用/图谱例子/图谱分析中常见问题
4.天然产物立体化学的测定
5.直接由NMR图谱进行天然产物骨架类型的判断
6..........
如果大家喜欢,请跟贴讨论.
天然有机化合物结构鉴定方法
20 世纪下半叶，光谱学已成为有机化学的基础课程。30年代发展的紫外（UV）光谱和40年代的红外（IR）光谱 为化学家提供了识别有机化合物生色基和官能团的有效方法。研究者可以采用极少量的样品，非破坏性的实验得到有关结构的信息。50年代发展起来的质谱（MS）方法进一步带来革命性的影响，MS实验可给出化合物的分子式，并且通过裂解方式提供分子的结构信息。
对有机结构化学影响最大的谱学方法当推核磁共振（NMR）。它对有机化学的影响是迅速的并且是震撼性的。近50年来，有机波谱学尤其是NMR技术的发展改革了天然产物结构鉴定的方法。波谱技术已成为探究大自然中分子内部秘密的最可靠、最有效的手段。今天波谱学已成为天然有机化学家不可或缺的工具。可以预期，即使在将来的千年岁月它们也一定是必不可少的。随着波谱技术的飞速发展，将会有更多的新技术为化学家所掌握，那时测定天然产物结构将会变得更加容易。
十几年前像HMBC、TOCSY等2DNMR等技术还是波谱学家刚开发的脉冲序列，可是在近几年市售的NMR波谱仪器上这些技术已成为常规方法了，这些技术已成为天然产物结构测定的强有力的工具。众所周知的吗啡（morphine））是1803年由Serturner分离得到的，直到1952年全合成成功才完成了结构确定，用了150年时间，番木鳖碱（Strychnine，士的宁）的结构确定用了半个多世纪（1891-1946），耗费了几代杰出化学家的心血，原因是当时确定结构的主要方法是湿法化学。而今天确定一个比较复杂的天然化合物的结构已变成研究生的科研训练课程，一般只需几个小时、几天、几周或几个月即可完成。这显然得益于波谱技术的发展和普及，同样重要的是一代又一代的天然有机化学家积累的波谱数据可供参考。
严格地说，UV和IR属于光谱，MS不是光谱而是物质粒子的质量谱，NMR属于波谱。早年习惯称“四大光谱”，为了方便起见，本编中统称为波谱法。
由于NMR技术在天然物结构测定中的重要地位，加之NMR技术解决天然产物结构问题的“多才多艺”，所以本编讨论的重点侧重于NMR方法。
第九章 天然产物结构测定方法概论
本篇内容是基于读者具有有机波谱学的基础知识和/或天然产物结构鉴定的初步经验，内容集中在天然产物结构测定的方法学方面，采用结构上有代表性的天然产物鉴定实例，以实际测定的多种图谱为素材来阐明结构测定的一般思路和方法。根据作者20多年来测定结构的体会，无论是单脉冲还是多脉冲NMR实验所得到的图谱通常是很明确易懂的，并不需要去深入了解这些实验的基础理论和脉冲序列的物理学原理，同样也不需要完全清楚电子跃迁（UV）和振动光谱（IR）的量子化学基础。读者如果有兴趣可参考有关方面的专著。本编内容不再重复“四大光谱”的基础知识，这方面已有很多种中文和英文教材可供参考，况且这些基础知识早已成为本科生和研究生的必修课程。采用的这些示例并不试图在结构上很复杂，但它们的谱学特征是有代表性的。也有一些复杂结构的例子，如连接6和7个糖的皂苷，对这些化合物，重点是介绍非常规的NMR技术在测定此类化合物中的应用，了解这些方法对测定比较复杂的天然物结构是十分有益的。
本篇中结构鉴定的例子所采用的大部分图谱与一些参考书的不同点在于这些图谱基本上都是近几年实际测定的图谱，也就是说为了反映实验室常规测试的实际情况，有些图谱我们没有刻意地将图谱进行优化，因此没有消除所有的假象信号，有些图谱中还存在由于样品不够纯而产生的杂质信号。有的常规测定的2DNMR图谱（如隐丹参酮的NOESY谱,见 图11-5），由于没有进行测定参数的优化，致使弱的相关峰缺失，这在日常图谱测定中是常见现象。这种图谱虽然不完美，但对于尚缺少经验的学者来说是有意义的，起码可以说明一些2DNMR图谱（如NOESY、TOCSY、HMBC、COLOC等）通常并非一次测定就可以达到满意的结果，这一点特别提请读者注意。
作者有意把所采用的NMR实验限制在实验室常规测定的一些技术项目内，并且这些技术已证明在波谱仪上不需要复杂的实验操作（比如需要多次优化实验参数）和不需要耗费太多的实验时间，同时图谱的解析也比较容易。作者期望能够证明，这些为数不多的基本实验在结构分析中具有巨大的潜力。除常规实验外，还介绍了更为复杂的NMR实验如HMQC-TOCSY等，事实证明这些NMR实验对解决复杂天然物结构具有强大的威力。
用波谱法鉴定天然化合物结构的过程中，在大多数情况下NMR技术的作用无论怎么强调都不过分，这已被天然有机化学家的经历所证实。读者可以随便查阅一些著名的天然产物化学杂志，如Phytochemistry，Planta Medica，Journal of Natural Products等，其中有关天然产物结构研究的论文约80%左右的篇幅是在用各种NMR技术论证结构。实际上UV和IR的作用在近20多年来已退居到很次要的地位。MS的作用尽管很重要，有时甚至很关键，如测定分子量和分子式，但总体来说还是不如NMR功能强大。一般来说常用的NMR实验有20种左右，但在现代NMR波谱仪上可使用的脉冲序列已达几百种之多，也就是说可以测定几百种图谱。一些比较复杂的多脉冲实验只是在解决特定的结构问题时才使用，读者可在需要使用时再深入学习或向有关专家请教。在第十一章的第六节 “甾体和三萜皂苷的结构鉴定技术”中介绍了几种比较复杂的NMR技术在结构鉴定中的应用。
用波谱法鉴定天然化合物结构需要的样品量。在进行天然物化学成分研究时，一般分离出来的单体都是微量的，其量的范围通常在几mg至几十mg之间。当样品量大于10mg时，测定多种图谱已足够了。建议先测定NMR，因为测定了NMR的样品可以回收。
当只有几个mg样品且样品来之不易时，测定前需要有一个细致的方案。比如样品量约为5mg， 取1～2mg 作为留样预防风险，其余3～4mg用于结构鉴定。根据研究者已获得的背景信息，如果该样品可能是已知化合物，测定1H、13CNMR和MS后，将样品回收再测定IR，与文献数据对照。按理，已知化合物鉴定的最方便的方法是找到对照样品和/或其IR图谱，可实际工作中对照品和对照IR图谱并非容易得到，文献中化合物的IR数据往往只报道几个最大吸收，这对鉴定一个化合物是不够的，因为用IR谱鉴定一个化合物要有图谱对照。如果可能是新化合物，尽可能不做燃烧分析而是采用高分辨MS来决定分子式和碎片离子的元素组成，因为测定MS所需样品量极微。完成各种先期必要的NMR图谱测定后，将样品暂时保留在样品管中，以备有疑问时进一步测定NMR，回收样品用来测定IR等。液体样品涂片测定IR后可用溶剂洗脱来回收，固体样品可从KBr 片中把样品回收。
作者曾用7mg二萜化合物进行酸催化重排反应(化学学报 1987,45,871)，由甲醇得2.2mg无色结晶，显微熔点仪测定m.p 257～259℃，然后测定EIMS和1HNMR，回收NMR样品管中的样品，测定IR,再回收KBr 片中的样品。将最后的不足2mg样品进行燃烧分析(只能做一组数据)。
当用 2～3mg 样品测定多种NMR图谱时，花费较长的测试时间是不可避免的。建议尽可能使用磁场较高的仪器（如500MHz、600 MHz、800 MHz），因为磁场越高，灵敏度越高，可大大缩短测试时间，同时对化学位移非常相近的峰也能得到满意的分辨，更有利于图谱的解析。
当一个具有特殊意义的样品只有1 mg左右或者更少时，由于样品量甚微会使工作有一定难度。特别是微克级样品的结构测定，其工作本身就有一定难度，除了尽可能使用高磁场NMR谱仪外，使用微量探头（microprobe）或超低温微量探头测定NMR图谱是可取的。当然使用高分辨MS同样是不可少的。如果混合物中有一系列微克级成分需要鉴定，使用LC-NMR和LC-MS技术应是一个不错的选择。使用LC-NMR技术分离鉴定将在本章第三节的（四）部分介绍。
[color=darkblue]摘自本人和共作者的<<天然有机化合物提取分离与结构鉴定>>[/color] [原创]1HNMR图谱中活泼氢的识别方法
解析1HNMR图谱时识别活泼氢信号是解析图谱和鉴定结构必不可少的步骤.有时利用活泼氢信号可以确定基团(比如OH)的连接位置...下面是本人识别1HNMR图谱中活泼氢方法的经验体会,供大家参考,并请欢迎参加讨论,提出意见,谢谢.
如果这些经验对同志们有参考价值,本人深感欣慰.
1HNMR图谱中活泼氢的识别方法
摘自：汪茂田等《天然有机化合物提取分离与结构鉴定》化学工业出版社，2004
在1HNMR图谱中活泼氢信号变化多端，有的峰尖锐，有的峰较宽，有的峰积分面积明显较小，有的峰和其它质子信号重叠，有的峰几乎与图谱基线一致等。产生上述现象的原因一般分两类情况，也可以分为内因和外因。内因是指分子结构引起的，如羧基的活泼氢、螯合的羟基、烯醇羟基、酰胺的活泼氢和一些交换速度比较慢的活泼氢一般表现为宽单峰（br.s），交换速度快的活泼氢表现为比较锐的单峰，羟基质子和同碳氢发生偶合时则表现为三重峰（t）或二重峰（d）。外因 原则上是与样品浓度、温度、溶剂、样品中的水分等因素有关。但研究者关心的问题是如何如何识别活泼氢信号。下面介绍几种识别活泼氢信号的方法。
（1）重水交换是最经典和常用的识别活泼氢的方法， 但也有不方便和不足之处。
一是重水交换必需重新测定一次图谱，二是较大的水峰会干扰δ4.7ppm左右的样品信号。如果样品同时还要测定H-HCOSY和H-CCOSY谱的话，可用这些图谱来识别活泼氢，必要时再做重水交换实验，当然重水交换的优点是隐藏在其它信号中的活泼氢信号可以被消除。绝大多数情况下，重水交换的速度是很快的，有一些化合物，如酰胺的活泼氢交换速度较慢，加入重水后要放置一段时间或稍微加热后测定。
（2）由H-CCOSY谱鉴别活泼氢信号
因为活泼氢不和碳直接相连，故和碳没有相关峰的质子信号应是活泼氢的峰。所以当一个化合物同时有1HNMR和H-CCOSY 谱的话，就不必刻意由1HNMR谱识别活泼氢信号，两种谱结合起来问题就容易的多了。例如头孢噻呋的HMQC谱(图9-2)中的δ9.54（1H,d）信号没有和碳的相关峰,它是酰胺的活泼氢信号，δ7.16（2H,s）是NH2的信号，和碳没有相关峰。
当活泼氢不和同碳质子发生偶合时，活泼氢在H-HCOSY谱中没有相关峰。当然要注意孤立质子的共振信号以及由于双面夹角接近或等于90°时的特定质子的信号 （单峰或宽单峰），但这些质子在H-CCOSY谱中有相关峰。在活泼氢与同碳质子发生偶合的情况下，缺乏经验的研究者可能不易从1HNMR和H-HCOSY图谱上看出来，这时可借助H-CCOSY谱来识别。
由HMBC谱也可以获得活泼氢连接位置的信息，当采用氢键溶剂如氘代二甲基亚砜或氘代吡啶测定NMR图谱时（要尽可能干燥），活泼氢由于能和溶剂形成氢键，使其不易发生交换而比较“固定”，在HMBC中可以检测出这些活泼氢与邻近碳的远程偶合，这对归属不同的活泼氢在结构中所处的位置非常有效。
（3） 变温实验识别活泼氢
在活泼氢信号与其它信号发生重叠或部分重叠时，在1HNMR谱中往往不能肯定地识别活泼氢信号，这时样品管不要取出，接着做升温实验，一般可升到50-60度，温度升高活泼氢信号向高场位移。将常温测定的图谱与升温测定的图谱比较来识别活泼氢信号。 介绍两本波谱解析的书
1.王剑波等译:<<有机化学中的光谱方法>> 北京大学出版社,是第五版的中译本.共285页,30元/本.
ISBN：ISBN 7-301-04865-3/O·502
内容简介：作为有机光谱鉴定的教材，本书全面深入地介绍了紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱的基本原理及其最新进展。本书第1版自1966年面世以来，先后连续修订，目前已出至第5版，可见其生命力的旺盛及受读者欢迎的程度。注重于应用光谱方法解决结构问题的实用性是本书的最大特点。作者仅以浅显的理论说明了这几种谱学在有机化合物的鉴定和构型、构象确定上的应用，但书中却配了大量的图表和数据，这样不仅以便于说明问题，也为读者查找使用提供了方便。特别是在第5章中，作者给出了相当数量的例子，旨在帮助读者提高用谱学方法解决实际问题的能力，其中还涉及了最新发展的各种谱学方法。本书对于应用光谱学课程的高年级本科生和研究生来说是一本极佳的参考书，也是从事有机化合物结构鉴定、谱学研究的教师和科研工作者案头必备的工具。
章节目录：
目录 1.紫外和可见光谱 2.红外光谱 3.核磁共振谱 4.质谱 5.结构鉴定练习 索引
该书的原作者Dudley H,著名的波谱和结构化学家,,该书是一本经典之作,国外许多著名大学把它作为相应的教材和参考书.论述简明,用很多实例说明波谱法在结构解析中的应用,还有一些练习题.书中的图谱都是实际图谱的复制,清楚.从基本原理,重要概念的论述(通过图谱),方法举例,图谱和练习就可以看出Dudley H教授是一位既有理论又有实际的结构化学家.书的篇幅并不大,但很精华.书中给出的基本概念和方法是很有实用价值的,就是说,日后工作中会经常遇到的.
2.<<近代核磁共振阐明结构>>中译本 ,原作者Duddeck H.(H·杜 德克 W·笛特里克)黄量院士等翻译我的是02年从网络上下载的.
Duddeck H 也是一位著名的波谱和结构化学家.当您有了一定的NMR基础时,可以有选择的读读这本书,本书的特点是作者教授学生和自己科研的例子,也包括一些文献例子.
该书基本上没有NMR基础,重点讨论用NMR阐明结构的方法学和大量的结构例子(很多是天然产物),图谱,解析方法,还有发表论文时NMR数据表达的规范格式.
Duddeck H教授是一位资深而谦虚的化学家,曾来信索取过我的一篇NMR论文.非常客气.
该书的最大特色是NMR解析结构的战略和策略,方法学,对于没有和/或只有很少实际经验的人是不好写出这样的专著的.
供您和同学们参考. 一个比较全的NMR溶剂化学位移表!下载后,备查,方便.
[url]http://www.isotope.com/cil/products/images/nmrchart.pdf[/url] 请问：（1）文献建议的2.05ppm是不是按照TMS内标为 0 ppm予以校正的？
这个我还是没明白。烦请celan老师们解答。
通常文献指明用丙酮-d6做内标(2.05ppm),就是其它信号的化学位移都是相对于2.05ppm,这种做法比较方便.只要文章中没有注明校正那就是没有校正.如果该文实验使用TMS做内标,作者会注明的,这是发表论文必需交代清楚的.在国内外发表文章(当然国内的一些知名度较低的刊物除外)是有要求的. 给网友们推荐一个多糖类化合物研究的综合网站,内容丰富,有兴趣者可要耐心浏览啊!
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Carbohydrate chemistry in the news
Calculating Carbohydrates C&EN, April 2004
Carbohydrate Advances C&EN, August 2005
Most frequently used pages:
3JH,H-Karplus calculator
Uses a generalized Karplus-type equation to calculate the 3JH,H from a torsion angle.
A practical guide to structural analysis of carbohydrates
A collection of experimental procedures for the chemical (sugar- and methylation-) analysis of oligo- and polysaccharides.
CASPER - a tools for determining the sequence of oligo- and polysaccharides from NMR-data
Give the results from sugar- and methylation-analysis all possible structures are generated and compared to the experimental NMR-spectrum.
[url]http://www.casper.organ.su.se/[/url] [原创]区别齐墩果-12-烯和乌苏-12-烯的13CNMR特征化学位移
本节讨论如何利用13CNMR特征化学位移识别最常见的齐墩果-12-烯和乌苏-12-烯两类三萜骨架
齐墩果-12-烯（olean-12-ene）（Ⅰ）和乌苏-12-烯（urs-12-ene）（Ⅱ）型五环三萜及其衍生物在自然界存在的数量很大，也是最常见的两类三萜类化合物，其骨架的差别仅在于E环上甲基位置的不同。曾有多种光谱和化学方法用于鉴定和区分它们，但往往不太准确。随着13CNMR的深入研究和化合物数据的不断积累，发现它们之间有明显的差异，并有一定的规律性。Doddrell曾提出利用C12和C13的化学位移来区分这两类化合物。
作者在Doddrell工作的基础上，分析了63个Ⅰ型和Ⅱ型三萜的13CNMR化学位移，发现在大多数情况下δC12和δC13分别在如下范围：
齐墩果-12-烯衍生物：δC12 121.5 ～ 124.5 ； δC13 142.5 ～ 146.0
乌苏-12-烯衍生物： δC12 124.5 ～ 129.5 ； δC13 137.0 ～ 140.0
再作者研究的化合物中也有一些例外的情况,例如在19β-OH,C27-氧化和D环构象发生变化的Ⅰ型三萜的δC12和δC13往往处在Ⅱ型三萜的范围内。利用δC12和δC13化学位移范围，并考虑影响这些范围的因素，通常可以比较准确地判断上述Ⅰ型和Ⅱ型三萜，还可以推断C12—C13 双键周围的取代基情况。
Ⅰ型和Ⅱ型三萜的C12 和C13化学位移范围相比，Ⅱ型的C12去屏蔽3.0～5.0ppm, C13则屏蔽5.5～6.0ppm 。这是因为Ⅱ型中的19β-e-CH3与C12 近于成顺轴（synaxial）关系，而于C13成γ-gauche关系。很多Ⅰ型和Ⅱ型三萜的δC12和δC13都处在上述范围内，但也有例外，尤其是Ⅰ型化合物。
影响Ⅰ型三萜C12和C13化学位移的因素。
1． 当Ⅰ型三萜含有19β-OH时，δC12和δC13处在Ⅱ型三萜的相应化学位移范围，原因是19β-OH与Ⅱ型三萜中19β-e-CH3的立体化学一致。
2．C-27氧化的影响。当C27为羟甲基时，与C27未氧化时相比，C12去屏蔽6.8ppm,而C13则屏蔽了5.7ppm, δC12和δC13(128.9和137.7)与Ⅱ型三萜一致。这可能是14α-CH2OH再空间上与C12 — C13 双键的π电子云比较接近，干扰了π电子，使π键发生极化造成的。
3．18β-OH的影响。在Ⅰ型三萜中，18位羟基与C12—C13 双键相邻，致使C12和δC13（125.4和140.0）化学位移与Ⅱ型三萜一致。这可以解释为18β-OH对C12—C13 双键有着双重影响，即β效应和空间效应，但空间效应起主导作用。
4．D环构象的变化。当15和16位为邻二酮时，D环不可能再以原来的椅式构象存在，观察Dreiding模型，D环取扭船式构象在能量上比较有利。这种构象的变化必然影响到C12—C13 双键。使C12去屏蔽4.6ppm,C13屏蔽7.8ppm ,二者的化学位移(126.7和135.8)与Ⅱ型三萜的范围吻合。 当17-COOH和21-β-OH形成五元内酯时，内酯环迫使E环成船式构象，D环成扭船式构象，从而影响C12和C13的化学位移（125.0和139.4）。
5．C-18构型的变化。 Ⅰ型三萜基本上都是18β-构型，也有18α-构型，与其18β-差向体相比，C12约屏蔽5.5ppm , C13约屏蔽2.5-3.5ppm。这是因为18α-构型的D/E环变成反式连接使C12—C13和C18—C19键基本上共平面引起的,同时使δC18和δC19的化学位移产生有意义的变化。
从上面的讨论可以看出，多种结构因素可以引起三萜双键化学位移的变化。在三萜类化合物的13CNMR中，高场区（5.0～60.0ppm）信号比较密集,而双键碳的信号出现在相对低场区(110.0～146.0ppm),非常易于辨认。我们可以把双键碳的信号作为判断三萜结构类型和结构细节的“探头”，对于结构的鉴定是很有帮助的
原文请见:
汪茂田. 区别齐墩果-12-烯和乌苏-12-烯的13CNMR特征化学位移，有机化学, 1988，8:352 请教celan老师，对于我们初学波谱的来说，且又是解一个盲谱，不知道基本骨架，怎样更好的做氢的归属？
当不知道基本骨架时,原则上谈不上H的归属,即使"归属",也是判定结构中的结构片段.天然产物结构鉴定,样品来源,文献等都可以提示化合物结构类型的背景.但有很多时候,您研究的这一种/属里没有人报道过你的样品,那么从图谱分析类判定骨架是主要方法了.
解一个盲谱,需要有一定的经验和天然物结构与波谱特征关系的知识,这个问题也是天然物化学教学中比较缺乏的,从另外角度来说,在本科/硕阶段也不太可能有这么深的介绍.所介绍的不过是黄酮,香豆素,蒽醌之类比较简单的,波谱比较特征的.
我的一些判断骨架类型的粗浅体会,写在我的那本书里,有兴趣到图书馆找来浏览一下.书名:
汪茂田等:天然有机化合物提取分离与结构鉴定. 化学工业出版社 一个NMR网络教程
Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy
[url]http://www.chem.ucalgary.ca/courses/351/Carey/Ch13/ch13-nmr-1.html[/url]
分以下章节,可以粘贴保存.
Basic principles of NMR
Chemical shift scale
Shielding in H-NMR
Table of H-NMR chemical shifts
H-NMR spectra I
Coupling in H-NMR
H-NMR spectra II
Interpreting H-NMR
Interpreting C-NMR
C-NMR spectra Spectral Data and Spectroscopy Information
Infrared (IR) Spectroscopy
Aldrich Spectral Viewer with FT-IR and FT-NMR Libraries.
([url]http://www.library.wisc.edu/reslist.search/search.cgi?id=asv[/url]) (Accessible in campus libraries only)
Aldrich library of FT-IR spectra. Aldrich Chemical Co., 1985-1989.
Chemistry Library Reference: QD96 I5 P66 1985
Atlas of near infrared spectra. Sadtler, 1981.
Chemistry Library Reference: QC457 A77
Handbook of natural products data. Elsevier, 1990.
Chemistry Library Reference: QD 415.7 R34 1990 1
Handbook of organic compounds : NIR, IR, Raman, and UV-Vis spectra featuring polymers and surfactants. Academic Press, 2001.
Chemistry Library Reference: QC462.85 H36 2001 (vol. 3)
Infrared spectra handbook of inorganic compounds. Sadtler, 1984.
Chemistry Library Reference: QC457 I5265 1984
Infrared spectra of inorganic compounds (3800-45cm- 请教：（1）quad probe 是哪种探头？
（2）HMBC 是不是应该3键耦合最强峰，2键4键次之？从这张谱上为什么看不出来这个规律呀？
谢谢！
quad probe for 1H, 13C, 19F and 31P
四核探头,可做13C、1H、31P、19F谱.
在HMBC 谱中,不一定都是3键耦合最强峰，2键4键次之,这要看具体结构等因素.
HMBC（检测氢的异核多键相关谱，1H-detected heteronuclear multiple-bond correlation）其作用相当于COLOC谱。HMBC通常作为常规自动模式测定，有时需要调整实验参数，如脉冲间隔（interpulse）在50-70ms之间。相关峰是指1 H和杂核（通常为13 C）的偶合关系是2或3键。HMBC一般反映不出1键相关峰，但不是绝对的，当1JC-H 值较大时，有可能残余1键偶合相关峰。值得强调的是，HMBC不能区分2键和3键甚至4键相关峰，这也是遗憾之处。
近些年,波谱学家又改进和发展了HMBC脉冲实验,其效果比现在大家常用的HMBC脉冲序列好多了! 黄酮类化合物研究的主要综述文章
作者 主要内容
Harborne(1988a) 综述了1980年到1988年黄酮的研究概括
Harborne等（1995） 总结了1992年1月到1994年12月黄酮的研究进展
Harborne等（1998） 综述了1995年1月到1997年12月黄酮的研究进展
Merken等（2000） 对测定黄酮含量的各种高效液相色谱和样品制备方法进行了总结
Pietta(2000) 综述了黄酮在体外和体内的抗氧化性能力研究进展
Harborne等（2000） 综述了1992年到2000年黄酮的药理研究进展
Harborne等（2001） 综述了1998年1月到2000年12月黄酮的研究进展
Moore等（2002） 对从真菌中分离的黄酮进行了综述
黄酮类化合物研究的主要书籍
年代 作者
1962 Geissman The Chemistry of Flavonoid Compounds
1963 Dean Naturally Occurring Oxygen Ring Compounds
1967 Harbrne Comparative Biochemistry of the Flavonoids
1970 Mabry等 The Systematic Identification of Flavonoids
1975 Harborne等 The Flavonoids
1982 Farkas等 Flavonoids and Bioflavonoids1981
1982 Harborne 等 The Flavonoids: Advance in Research
1986 Cody等 Plant Flavonoids in Biology and Medicine I
1986 Farkas等 Flavonoids and Bioflavonoids 1985
1986 Gabor The Pharmacology of Benzopyrone Derivatives
1988 Cody等 Plant Flavonoids in Biology and Medicine II
1988b Harborne The Flavonoids
1989 Agrawal Carbon-13 NMR of Flavonoids
1989 Harborne Methods in Plant Biochemistry, Vol 1, Plant Phenolics
1989 Haslam Plant Polyphenols: Vegetable Tannins Revisited
1992 Hemingway等 Plant Polyphenols
1994 Harborne The Flavonoids: Advance in Research since 1986
1996 Antus 等 Flavonoids and Bioflavonoids 1995
1999 Harborne等 The Handbook of Natural Flavonoids 谢谢汪老师的讲解。
活泼氢交换速度越快，峰形越尖锐，是这样么？？
其原因是什么呢？？
活泼氢的峰形和化学位移受交换速度和氢键强弱的影响若以交换速度和NMR时标相比较,在前者远大于后者时,化学位移是参与交换的两种H化学位移的重量平均值.
测定样品的条件,如溶剂/温度/浓度/杂质等都会影响系统的交换速度和热力学平衡状态,因而将影响活泼氢的峰形和化学位移.
在有些溶剂中,交换恰处于中间状态,往往是峰形变得很宽而掩盖在基线噪音之中.
外界条件和结构特征结合起来考虑.更复杂的考虑也涉及到活泼氢的纵向弛豫等问题,那就复杂了. 在天然物结构测定中，NMR的一些标准实验如HMQC、HSQC、HMBC、COSY和TOCSY等通常不足以解决复杂的结构问题。在HMBC谱中，某个碳与相关氢之间到底是2键、3键或是4键偶合难以区分，致使某些要解决的结构问题陷入僵局。 这是因为远程（long range ）Ｃ-Ｈ偶合常数 nJC-H和碳－氢之间相隔的键数（ｎ）之间没有简单的对应关系。2DInadequate（双量子谱）是图示碳骨架最好的方法，但通常是不实用的，因为需要大量的样品（＞１００ｍｇ）。HMQC-TOCSY（和HSQC-TOCSY）是一种图示连氢碳骨架部分的实用技术，它是组合了两个非常有用实验的联合脉冲序列。该实验的ＨＭＱＣ部分使氢和其直接相连的碳相关，然后TOCSY实验部分接力围绕质子自旋系统磁化。接力的程度取决于TOCSY实验中混合时间（mix time）的长短。
本人曾测定过糖苷的HMQC-TOCSY.
在我的那本小书中,有HMQC-TOCSY的图谱解析例子,有兴趣者可以找来看看.
下面是HMQC-TOCSY的脉冲序列.
HMQC-TOCSY (HMQC combined with a TOCSY experiment)
This sequence combines the power of HMQC and TOCSY together. In this experiment the carbon (or other heteronuclei) chemical shift is detected first during the evolution time. The magnetization is then transferred to its directly attached proton which is then correlated to the other protons in the same spin system during an MLEV mixing period prior to detection.
This experiment can be particularly useful in carbohydrate area as a tool that can spread the proton chemical shifts along the carbon axis. Indeed each carbons will correlate to its directly attached proton and to every proton that are part of the same sugar ring (the proton correlation depends on the length of the mixing period). Another application is in the peptide-protein area - when applied to 15N labeled protein - It is possible to get connectivities between the Nitrogen, the CH proton of the amino acid and the further away protons (depending on the length of the mixing time). The shift of the protons of each individual amino acid can be obtained that way (except for proline which do not have NH proton).
很遗憾,帖子后没法上载图谱. NOE 实验常见问题的考虑:
When should I use the 1D NOE vs the NOESY experiment?
Use the 1D NOE experiment when you need to identify through-space neighbors of 1 to 5 protons, or if you need very accurate, quantitative NOEs. Use the NOESY when you want to measure NOEs between more (or all) protons. Use the NOESY when you need to measure the NOE from a proton in a crowded or overlapped spectral region; the second dimension of the NOESY will separate NOEs from overlapped peaks.
How long should I set the NOESY mixing time?
The NOE is transferred between protons during the "mixing time" in the NOESY experiment. In general, set the mixing time near 400 msec for small molecules (< 1000 MW) and near 200 msec for large molecules (> 1500 MW). Longer mixing times allow the NOE to "build up" in intensity. However, mixing times that are too long can cause lots of spin diffusion, leading to innacurate NOEs. If your NOESY spectrum has small or missing NOEs, re-run your NOESY at a different mixing time.
When should I use the ROESY experiment?
Small molecules (< 800 MW) at room temperature tumble faster than 400 MHz in solution; their NOEs are positive. Large molecules (> 1500 MW) at room temperature tumble slower than 400 MHz in solution; their NOEs are negative. Molecules between 800 and 1500 MW at room temperature tumble at a rate at wihc the maximum possible NOE is small or zero. OF course, small molecules at low temperature or large molecules at high temperature may also tumble at a rate at which the NOE is small.
The ROE (rotating frame NOE) signal is always positive. The maximum possible ROE increases with increasing molecular weight. Therefore, in cases when the NOE is small or zero, the ROESY experiment is preferred. Also, if the large molecule is in slow conformational exchange, the exchange and the NOE of the NOESY spectrum will both generate negative peaks. Since ROESY peaks are always positive, the negative exchange peaks and the positive ROESY peaks can be easily separated. 天然产物分析中,定量NMR实验有时是很有用的,不单单局限于单一化合物的结构鉴定,对于混合物的分析,定量NMR实验有着独到的优点.如何获得好的定量结果呢?下面是实验应当注意的.当您了解了这些,在NMR实验人员没有给你测定出理想的结果时(并非所有的NMR实验人员都能够细心地,根据你的目的来认真测定,原因是多方面的),你可以和其讨论来优选实验条件.
Key Parameters for Quantitation
Good signal to noise
90° pulse sufficiently short to excite the entire region uniformly
Delay between pulses of at least 5 T1’s
Flat base line to start with and baseline correction
Filter bandwidth set to at least twice the sw
Enough data points to give 15 to 20 points per peak - remember that you lose half the points to the imaginaries in Fourier transformation
Acquire at least 32k and zero fill several times – memory is cheap
Exception to 32k for other nuclei requiring 1H decoupling - it is important to limit the acquisition time to as short as possible to avoid NOE build up during the acquisition so < 32k may be necessary with zero filling to make up the difference
Zero filling should only be done after dc correction and line broadening otherwise it introduces baseline artifacts
Gated decoupling for non-hydrogen analysis
Careful phasing on a spectrum that has been greatly expanded in the vertical direction
Careful integration
Place a single integral over the spectral limits of interest
Adjust bias and slope on the full integral
Cut integral into smaller regions as close as possible to the peak
Consistently include or exclude satellites or account for them when they overlap Carbon Coupling Constants
"Theory of Indirect Nuclear Spin-Spin Coupling Constants with Applications to C-13 NMR," P. D. Ellis and R. Dilchfield, Top. in C-13 NMR Spectr. 1976, 2, 434.
"13C-H Satellite NMR Spectra," J. H. Goldstein, V. S. Watts and L. S. Rattet, Progr. in NMR Spectr. 1971, 8, 103.
"Carbon-Hydrogen Spin-Spin Coupling Constants," P. E. Hansen, Progress in NMR Spectr. 1981, 14, 175.
"Carbon-Carbon and Carbon-Proton NMR Couplings: Applications to Organic Stereochemistry and Conformational Analysis," J. L. Marshall, Verlag Chemie Int., 1982. (QD/272/S6/M37). "Two-Bond Couplings Between Protons and Carbon-13," D. F. Ewing, Ann. Rep. NMR Spectr. 1975, 6A, 389.
"Carbon-Carbon Coupling Constants, A Compilation of Data and a Practical Guide," V. Wray, Progr. in NMR Spectr. 1979, 13, 177. "Carbon-Carbon Coupling Constants," P. E. Hansen, Ann Rep. NMR Spectr. 1981, 11A, 66, 99.
"One Bond 13C-13C Couplings," P. E. Hansen, V. Wray, Org. Magn. Reson. 1981, 15, 102.
"Structural Applications of One-Bond Carbon-Carbon Spin-Spin Couplings," L. B. Krivdin and G.A. Kalabin,Prog. in Med. Chem., 1989, 26, 293.
"One-bond 13C-13C coupling constants in structural studies," Kamienska-Trela, K. Isotopic Applications in NMR Studies, ed. E. Buncel and J.R. Jones, 1991, 297.
"Spin-Spin Coupling Between Carbon-13 and the First-Row Nuclei," R. E. Wasylishen, Ann. Rep. NMR Spectr. 1977, 7, 246.
"Spin-Spin Coupling Constants between Carbons separated by more than one bond," Krivdin, L.B.; Della, E.W. Prog. in NMR Spectroscopy, 1991, 23, 301. celan老师，我不太理解固体核磁共振技术中的魔转旋角技术，您能帮我解释一下么？谢谢 请问celan老师，什么叫匀场，锁场，不是先匀好场以后再锁吗？怎么现在又是先锁场再匀场，一锁住，在匀场的话，那是自动匀场呀，后面还是需要手动匀场的，手动的不就是先匀好以后再锁场么？谢谢 锁场为锁定氘代溶剂的氘核信号, 以免磁场漂移,导致信号峰变宽.
先锁场,再匀场. [quote][b]引用第17楼[i]梅赛施密特[/i]于[i]2007-03-15 12:28[/i]发表的[/b]:
celan老师，我不太理解固体核磁共振技术中的魔转旋角技术，您能帮我解释一下么？谢谢[/quote]
固体核磁共振实验在药物,天然物研究中很少应用.其原理和操作与液体NMR有些区别.
下面我援引湖北大学NMR实验室小柴老师的一段:
魔角旋转（MAS）技术是使样品的旋转轴与磁场方向的夹角θ等于54.44′, 即3 co s2θ- 1= 0，高速(3-4 KHZ) 旋转，使得两核之间的相互作用便消失，可消除引起谱线宽化的核自旋之间直接偶极相互作用和核四极矩相互作用及化学位移各向异性的影响, 提高了固体NMR 谱图的分辨率
在固体中自旋之间的耦合较强，共振谱较宽，掩盖了其他精细的谱线结构，耦合能大小与核的相对位置在磁场中的取向有关，其因子是(3cos2β-1)，如果有一种方法使β=θ=54.440（魔角），则3cosβ-1=0，相互作用减小，达到了窄化谱线的目的。魔角旋转技术就是通过样品的旋转来达到减小相互作用的，当样品高速旋转时β与θ的差别就会平均掉。 [biggrin] 学习了
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