核磁共振与新技术及应用-xuesheng .ppt

核磁共振新技术及其应用New Techniques and Application on the Neclear Magnetic Resonance Spectroscopy 张翠仙 2009.9.24 内容介绍(Contents) 核磁共振发展-(Developing on NMR) 核磁共振基本术语-(Terms of NMR) 核磁共振新技术-(New Techniques on NMR) 新技术的应用（小分子化合物结构测定）-(Application of NMR-Determination of Structures of Micromolecules) 概 述 核磁共振方法与技术作为分析物质的手段 ，由于其可深入物质内部而不破坏样品 ，并具有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速发展和广泛应用 ，已经从物理学渗透到化学、生物、地质、医疗以及材料等学科 ，在科研和生产中发挥了巨大作用 。 1946年由美国斯坦福大学布洛赫(F.Block)和哈佛大学珀赛尔(E.M.Purcell)各自独立发现的，两人因此获得1952年诺贝尔物理学奖。50多年来，核磁共振已形成为一门有完整理论的新学科。 发 展 ①1945——1951年： 是发明NMR法并奠定理论和实验基础的时期. Bloch和Burcell由此获得了1952年度的Nobel奖金。 发 展 ②1951——1960年 是连续波核磁共振(CW－NMR)大发展的时期 由于发现了化学位移和J偶合现象，使NMR的巨大作用已开始为化学家和生物学家所公认，他们用1H、19F、31P－NMR解决了许多重要的科学难题。 发 展 ③20世纪60年代——NMR进入第三个阶段：即脉冲Fourier变换NMR技术(FT－NMR)的兴起 从根本上提高了NMR的灵敏度.实现了常规测定天然丰度较低的13C核； 这一时期发展起来的双频和多频技术使得NMR面目为之一新； 此外磁场实现了超导化，谱仪的结构有了很大的变化。 发 展 ④20世纪70年代后，由于计算机和NMR技术的不断发展并日趋成熟，因而NMR在深度和广度方面都有了新的飞跃性的发展。 12位因对核磁共振杰出贡献而获得诺贝尔奖科学家 1944年 I.Rabi 1952年 F.Block and .M.Purcell 1955年 W.E.Lamb and P.Kusch 1964年 C.H.Townes 1966年 A.Kastler 1977年 J.H.Van Vleck 1981年 N.Bloembergen 1983年 H.Taube 1989年 N.F.Ramsey 1991年 R.R.Ernst 发 展 最近几年NMR新技术迅速发展，解决了大量化学、医学和生物学等领域遇到的难题，在分析测试领域发挥的作用越来越大。 核磁共振适用于液体、固体，如今的高分辨技术还将核磁共振用于半固体及微量样品(微升数量级)的研究。 核磁谱图已经从过去的1D谱图，发展到如今的2D、3D甚至4D谱图。新的实验方法迅速发展，将分子间的关系表现得更加清晰。 核磁的多共振探头、CHEMAGENTICS高速探头、IMAGING成像探头、CP/MAS探头、HR/MAS探头、CRYOPROBE超低温探头，LC－NMR联用技术,800MHz以上的超高场核磁共振谱仪等将核磁的应用范围更加拓宽，功能更加强大，软件技术更先进。 核磁共振新技术及应用 1. 多维核磁共振技术 2. 多核核磁共振 3. 固体高分辨核磁共振 4.核磁共振联用技术（LC-NMR） 5. 核磁共振在医学上的应用 6. NMR在生命科学中的应用 7.NMR与天然产物化学结构鉴定研究 核磁共振新技术 1. 多维核磁共振技术 二维NMR的思想是1971年提出的。但是从提出这种思想到1974年实现（1976年首次报道）第一张二维NMR谱。在当时计算机状况十分落后的条件下，NMR科学家克服了重重困难，成功的进行了二维Fourier变换。从那以后，二维NMR便以惊人的速度向前发展，导致了NMR中的一场革命。 常用的二维相关谱术语 化学位移相关谱（COSY）--Correlation spectroscopy 包括：氢-氢相关和氢-碳相关 主要用于解决H-H和H-C间的关连。 1H-1H COSY 常用的二维相关谱术语 异核多重键相关谱（HMBC）- heteronuclear multiple bond