Introduction to NMR Spectroscopy pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

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

出品人:

页数:286

译者:

出版时间:1992-11

价格:976.00元

装帧:

isbn号码:9780471918943

丛书系列:

图书标签:

核磁共振
NMR
光谱学
化学
分析化学
分子结构
有机化学
物理化学
科学
教科书

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具体描述

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：跨越原子与分子边界的洞察这是一本探索原子核在磁场中神奇行为的引人入胜的旅程，它揭示了物质内在的结构和动态，为我们提供了前所未有的洞察力。磁共振（Magnetic Resonance）现象，一种源于原子核自旋的量子力学效应，已经深刻地改变了我们理解和研究世界的方式。本书旨在带领读者深入理解这一强大技术的原理，并将其应用拓展至科学研究的广阔领域。我们生活在一个由原子组成的宇宙中，而原子核，作为原子结构的核心，携带了关于其所属元素、同位素乃至其所处化学环境的丰富信息。当这些原子核被置于强大的外部磁场中时，它们的自旋状态会发生微妙而重要的变化。这些变化，就像是原子核在低语，向我们传递着关于它们身份和周围世界的线索。而磁共振，正是我们倾听这些低语的语言。本书将从最基础的概念开始，循序渐进地引导读者理解磁共振的精髓。我们将首先回顾原子核物理学的基本原理，特别是原子核的自旋角动量以及它如何产生一个微小的磁矩。这一自旋特性，是磁共振现象发生的根源。接着，我们将深入探讨外加磁场如何与这些核磁矩相互作用，导致原子核在不同的能级之间跃迁。理解这些能级和跃迁，是掌握磁共振谱学技术的关键。随后，我们将引入射频（Radio Frequency, RF）脉冲的角色。这些精心设计的电磁波，能够有效地激发原子核，使其从低能级跃迁到高能级。一旦射频脉冲停止，处于高能级的原子核会逐渐返回到低能级，同时释放出能量，这种能量的释放正是被我们所探测到的信号。本书将详细阐述不同类型的射频脉冲序列，以及它们在诱导和检测核磁共振信号中的作用。理解脉冲序列的设计与优化，对于获取高质量的谱学数据至关重要。本书的一个重要部分将聚焦于化学位移（Chemical Shift）。这是核磁共振谱学中最基本也是最重要的一个参数。不同化学环境中的原子核，由于其周围电子云密度的差异，会感受到不同强度的有效磁场。这种差异导致了它们在射频频率下的共振频率也不同，从而在谱图中产生分离的信号峰。通过精确测量化学位移，我们可以识别出分子中不同类型的原子核，并推断出它们的化学环境。我们将详细讨论影响化学位移的各种因素，例如诱导效应、共轭效应以及溶剂效应，并提供大量实例来展示如何利用化学位移信息解析分子结构。除了化学位移，自旋-自旋耦合（Spin-Spin Coupling）是另一个揭示分子结构的关键现象。原子核的自旋会通过化学键中的电子，对邻近的原子核产生微弱的磁场影响。这种影响导致了共振信号的裂分，形成了所谓的“多重峰”。裂分的模式（如裂分的数量和裂分的大小，即耦合常数）提供了关于原子核之间连接方式和空间取向的宝贵信息。本书将深入剖析自旋-自旋耦合的机制，介绍常见的耦合模式（如二体耦合、三体耦合等），并讲解如何通过分析谱图中的裂分来推断分子骨架。本书还将探讨核弛豫（Nuclear Relaxation）。当原子核被射频脉冲激发后，它们不会永远保持在高能级状态，而是会逐渐失去能量，返回到基态。这个过程称为弛豫。弛豫过程的快慢，即弛豫时间（T1和T2），不仅影响到信号的强度和宽度，还能提供关于分子运动、相干性和分子间相互作用的信息。我们将详细介绍纵向弛豫（T1）和横向弛豫（T2）的机制，以及它们在提高谱图分辨率、测量动力学过程和研究分子相互作用中的应用。为了使读者能够真正掌握核磁共振技术，本书将涵盖各种实验技术和谱图解析方法。我们将介绍单脉冲激发（Single Pulse Excitation, SPE）的基本谱图获取方法，以及更先进的技术，如二维核磁共振谱（2D NMR spectroscopy）。二维谱技术，例如COSY（Correlation Spectroscopy）、HMQC（Heteronuclear Multiple Quantum Coherence）和HMBC（Heteronuclear Multiple Bond Correlation），能够同时显示两个或多个核之间的相互作用，极大地增强了结构解析的能力。我们将通过大量的实际谱图示例，一步步指导读者如何解读复杂的谱图，如何识别信号，如何分析化学位移和耦合常数，最终推导出目标分子的三维结构。本书的应用部分将展示核磁共振技术在多个学科领域的广泛应用。在有机化学中，核磁共振是鉴定合成产物、分析天然产物结构以及研究反应机理的不可或缺的工具。在无机化学中，它能够揭示金属配合物的结构和配位环境。在生物化学和分子生物学领域，核磁共振是研究蛋白质、核酸等生物大分子结构、功能以及它们之间相互作用的强大手段，例如蛋白质折叠、酶-底物结合等。此外，核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）在医学诊断中的巨大成功，也充分彰显了磁共振技术的潜力。本书将重点介绍这些应用案例，并展示如何根据不同的研究目标选择合适的核磁共振技术。本书不仅关注于理论的深度，也强调实践的重要性。我们将讨论样品制备、仪器操作以及数据处理等实际操作中的关键环节。理解不同溶剂对谱图的影响，如何优化仪器参数以获得最佳的信噪比，以及如何利用谱学软件进行数据分析和可视化，都将是本书内容的重要组成部分。总而言之，本书将是一本集理论阐述、技术讲解、谱图解析和应用展示于一体的综合性读物。它旨在为化学、生物学、医学以及相关领域的学生和研究人员提供一个坚实的理论基础和实用的操作指南，使他们能够自信地运用核磁共振技术，开启探索物质世界奥秘的精彩旅程，洞察那些隐藏在原子与分子边界之下的精妙结构与动态。通过本书的学习，读者将不仅掌握一门强大的分析技术，更能培养一种深刻的科学探究精神，去理解并解决更复杂、更前沿的科学问题。