Essential Practical NMR for Organic Chemistry

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出版者:Wiley
作者:Stephen Richards
出品人:
页数:228
译者:
出版时间:2011-2-15
价格:$85.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780470710920
丛书系列:
图书标签:
  • 高等教育
  • NMR spectroscopy
  • organic chemistry
  • practical NMR
  • NMR fundamentals
  • molecular structure
  • spectroscopic analysis
  • chemical shift
  • spin-spin coupling
  • NMR interpretation
  • laboratory techniques
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具体描述

Review

"It features a significant amount of vital chemical shift and coupling information but more importantly, it presents sound principles for the selection of the techniques relevant to the solving of particular types of problem, whilst stressing the importance of extracting the maximum available information from the simple 1-D proton experiment and of using this to plan subsequent experiments". (Laboratory Journal, 14 December 2010)

Product Description

This book describes the use of NMR spectroscopy for dealing with problems of small organic molecule structural elucidation. It features a significant amount of vital chemical shift and coupling information but more importantly, it presents sound principles for the selection of the techniques relevant to the solving of particular types of problem, whilst stressing the importance of extracting the maximum available information from the simple 1-D proton experiment and of using this to plan subsequent experiments. Proton NMR is covered in detail, with a description of the fundamentals of the technique, the instrumentation and the data that it provides before going on to discuss optimal solvent selection and sample preparation. This is followed by a detailed study of each of the important classes of protons, breaking the spectrum up into regions (exchangeables, aromatics, heterocyclics, alkenes etc.). This is followed by consideration of the phenomena that we know can leave chemists struggling; chiral centres, restricted rotation, anisotropy, accidental equivalence, non-first-order spectra etc. Having explained the potential pitfalls that await the unwary, the book then goes on to devote chapters to the chemical techniques and the most useful instrumental ones that can be employed to combat them.

A discussion is then presented on carbon-13 NMR, detailing its pros and cons and showing how it can be used in conjunction with proton NMR via the pivotal 2-D techniques (HSQC and HMBC) to yield vital structural information. Some of the more specialist techniques available are then discussed, i.e. flow NMR, solvent suppression, Magic Angle Spinning, etc. Other important nuclei are then discussed and useful data supplied. This is followed by a discussion of the neglected use of NMR as a tool for quantification and new techniques for this explained. The book then considers the safety aspects of NMR spectroscopy, reviewing NMR software for spectral prediction and data handling and concludes with a set of worked Q&As.

开启有机化学的“透视眼”:您的NMR入门指南 您是否曾好奇,那些复杂的有机分子内部是如何运作的?我们如何才能精确地探究它们的结构、理解它们的反应机制,甚至是追踪它们的合成路径?核磁共振波谱(NMR)技术,正是揭示这些秘密的强大工具,它如同为有机化学家们装上了一副“透视眼”,让我们能够前所未有地深入分子世界。 这本指南,将引领您穿越NMR技术的神秘面纱,掌握这项在现代有机化学研究中不可或缺的核心技能。我们摒弃了晦涩难懂的理论推导,专注于提供清晰、直观且实用的指导,让您能够真正理解NMR谱图的意义,并将其高效地应用于实际的化学问题解决中。 从基础到应用,全面构建您的NMR知识体系: NMR的“为什么”与“是什么”: 在正式开始之前,我们将深入浅出地解释NMR技术的基本原理。您将了解到原子核为何会与磁场相互作用,以及如何利用这些相互作用来获取关于分子的宝贵信息。我们会探讨质子核(¹H NMR)和碳核(¹³C NMR)这两种最常用的NMR技术,解释它们在识别不同类型氢原子和碳原子方面的独特优势。 解读谱图的“密码”: 谱图是NMR技术的“语言”,而化学位移(chemical shift)、积分(integration)、裂分(splitting)和耦合常数(coupling constant)则是解读这种语言的关键“字母”。我们将详细讲解这些参数的含义,以及它们如何反映出原子所处的化学环境、周围原子的连接方式以及它们之间的空间关系。您将学会如何通过分析这些信息,一步步地“拼凑”出分子的结构。 一维NMR的深度探索: 质子NMR(¹H NMR)和碳核NMR(¹³C NMR)是构建您NMR能力的地基。我们将深入剖析一维谱图中常见的信号特征,例如单峰、双峰、三重峰等,并解释它们形成的根源。您将学习如何通过积分值判断氢原子的数量,以及如何利用裂分模式推断邻近的氢原子数量。此外,我们还将介绍DEPT(Distortionless Enhancement by Polarization Transfer)等技术,它能帮助您区分CH₃、CH₂、CH以及季碳等不同类型的碳原子,极大地简化碳骨架的解析。 二维NMR的“立体”洞察: 当一维谱图的信息不足以完全解析复杂分子时,二维NMR技术便显现出其无与伦比的优势。我们将详细介绍几种最常用和最有用的二维NMR技术: COSY(Correlation Spectroscopy): 揭示质子之间的J耦合关系,即通过化学键连接的质子之间的关联,帮助您构建质子骨架。 HSQC(Heteronuclear Single Quantum Correlation): 直接关联¹H原子与其直接连接的¹³C原子,快速确定每个质子对应的碳。 HMBC(Heteronuclear Multiple Bond Correlation): 探测通过两个或三个化学键连接的质子和碳原子之间的长程耦合,这对于确定碳骨架的连接性和官能团的位置至关重要。 NOESY(Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy): 探测空间上接近但并未直接通过化学键相连的质子之间的相互作用,这对于确定分子的三维构象和立体化学具有不可替代的作用。 真实案例分析,学以致用: 理论学习的最终目的是为了解决实际问题。本书将穿插大量来自真实有机化学研究的案例分析。您将看到如何将所学的NMR知识,系统地应用于解析未知化合物的结构,验证目标分子的合成产物,甚至是研究反应的中间体。这些案例将涵盖从简单到复杂,从药物分子到天然产物的各种类型,帮助您在实践中不断提升NMR解析能力。 从实验准备到数据处理的实用建议: 除了谱图的解析,我们还将提供关于NMR实验准备的实用建议,包括样品制备、溶剂选择等关键环节。同时,也会简要介绍如何利用现代NMR谱仪的配套软件进行数据处理和初步解析,让您更高效地开展NMR实验。 常见问题与疑难解析: 在学习过程中,您可能会遇到一些挑战。我们将针对有机化学家在NMR解析中常见的困难,提供解答和应对策略,例如如何处理复杂的多重峰、如何区分同分异构体、如何解析含有杂原子的分子等。 谁适合阅读本书? 无论您是刚刚踏入有机化学领域的学生,还是在研究一线奋战的化学家,只要您需要掌握NMR这项强大的分析工具,本书都将是您的理想选择。它尤其适合以下人群: 本科生和研究生: 作为课程学习的补充,或者为毕业设计和科研项目打下坚实的NMR基础。 博士后和研究助理: 快速提升实际的NMR解析能力,更高效地推进科研项目。 在工业界工作的有机化学家: 无论是药物研发、材料科学还是精细化工领域,NMR都是必不可少的分析手段。 掌握NMR技术,就如同掌握了有机化学的“读心术”。它将极大地拓展您的研究视野,提升您的科研效率,并帮助您在瞬息万变的化学世界中,拨开迷雾,直达本质。现在,就让我们一起开启这段激动人心的NMR探索之旅吧!

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读后感

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用户评价

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《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》这本书在对 NMR 谱图的解读方面,无疑是我最看重的内容。我相信,仅仅了解 NMR 的原理是不够的,更重要的是如何将收集到的谱图转化为有用的信息。这本书是否能详细地讲解如何识别和分析不同类型的信号,例如单峰、多重峰(裂分),以及如何通过积分面积来判断质子数量,这些都是我非常期待的。我希望书中能提供大量的图谱示例,并对每一个图谱中的关键信号进行详细的解析,指出它们对应的原子或官能团,以及它们之间是如何发生偶合的。特别是关于偶合常数(J 值)的分析,我知道它是判断原子之间连接关系的重要依据,但理解不同类型的偶合,比如 geminal、vicinal 和 long-range coupling,并准确地计算和应用 J 值,对我来说一直是一个挑战。这本书能否在这方面提供清晰的指导和实用的技巧,将直接影响我能否真正掌握 NMR 的应用。

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《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》这本书在 NMR 灵敏度提升和实验优化方面,也正是我所需要的。有时候,样品的量可能非常有限,或者化合物本身的信号很弱,这使得获得高质量的 NMR 谱图变得困难。我希望书中能够提供一些关于如何提升 NMR 灵敏度的技巧,例如,如何优化脉冲序列、如何选择合适的采样时间、或者是否有一些特殊的实验技术可以用于低浓度样品的分析。此外,对于一些特殊的核,比如 ¹⁹F NMR 或者 ³¹P NMR,它们在有机化学中也有广泛的应用,我希望这本书能对这些核的 NMR 分析提供一些基础的介绍和实用的建议。

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我最近收到一本名为《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》的新书,迫不及待地翻开,想看看它是否真如其名,能为我这个有机化学爱好者带来切实的 NMR 实践指导。作为一个对 NMR 充满好奇但又时常感到望而生畏的读者,我一直在寻找一本能够将这个复杂的分析技术变得易于理解的书籍。从封面设计来看,它给我一种专业而又不失亲和力的感觉,这让我对内容充满期待。我尤其关注这本书是否能够清晰地解释 NMR 的基本原理,例如核的自旋、磁场中的行为以及如何解读频谱图中的各种信号。我知道 NMR 的核心在于理解化学位移、偶合常数以及积分面积,但这些概念在实际操作中如何应用,如何通过这些参数推断出化合物的结构,这正是我最想从这本书中获得的知识。我也希望能看到书中包含大量的实际案例,通过具体的分子结构展示 NMR 数据如何一步步地解析其结构,并且希望这些案例能够涵盖各种常见的有机官能团和结构类型,这样我才能更好地将所学知识迁移到我自己的研究或者学习中。这本书是否能在我遇到未知化合物时,提供一个系统性的 NMR 分析流程,是我评价其“实用性”的关键。

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读了《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》的开头部分,我被它清晰的逻辑和循序渐进的讲解方式深深吸引。作者并没有一开始就抛出大量复杂的理论,而是从最基础的 NMR 现象讲起,比如为什么会有 NMR 信号,以及是什么决定了这些信号的强度和位置。我喜欢它将抽象的概念与生动的类比相结合,这使得像核的自旋这样比较难以想象的物理过程变得相对容易理解。在 NMR 实验部分,我特别期待它能详细介绍实验前、实验中和实验后的注意事项。例如,如何选择合适的氘代溶剂,如何制备样品,以及在实验过程中需要注意的参数设置,比如脉冲序列、采集时间等等。这些细节对于保证实验数据的质量至关重要。此外,我还希望书中能提供一些关于 NMR 仪器操作的基本指南,虽然这本书可能不是一本仪器操作手册,但了解一些基本的仪器设置和常见问题的解决方法,对于初学者来说会非常有帮助。能够直观地看到 NMR 实验是如何进行的,并且理解每一步操作的意义,将极大地增强我的学习信心。

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《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》这本书在 NMR 谱图的“疑难杂症”处理方面,也是我非常期待的一部分。在实际的 NMR 分析中,我们常常会遇到一些不寻常的信号,或者谱图不如预期那样清晰。我希望这本书能够提供一些关于如何识别和解决这些问题的指导。例如,如何处理由于溶剂峰、杂质信号或者仪器干扰造成的复杂谱图,如何通过改变实验参数来改善谱图质量,以及如何解释一些不太典型的裂分模式。我也希望书中能够提供一些关于如何通过差谱技术来识别特定官能团或结构单元的技巧。能够获得一些解决实际 NMR 分析中遇到的问题的经验和方法,将极大地提升我处理复杂样本的能力。

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我对《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》中关于 ¹³C NMR 的讲解部分非常好奇。虽然 ¹H NMR 是最常用的 NMR 技术,但 ¹³C NMR 在确定化合物碳骨架方面同样扮演着至关重要的角色。我希望这本书能够详细介绍 ¹³C NMR 的基本原理,包括它与 ¹H NMR 在灵敏度和分辨率上的差异,以及如何进行去耦实验以简化谱图。更重要的是,我希望书中能够提供关于 ¹³C NMR 谱图中化学位移范围的详细信息,以及不同类型的碳原子(如烷基碳、烯基碳、芳香碳、羰基碳等)在 ¹³C NMR 谱图中通常出现的典型化学位移区域。我还需要了解如何通过 DEPT (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer) 等技术来区分一级、二级、三级碳原子以及季碳原子,这些实验技术对于结构解析非常有帮助。

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我对《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》这本书在二维 NMR 技术上的介绍非常感兴趣。我知道,对于一些结构复杂的化合物,仅仅依靠一维 NMR 谱图可能不足以完全解析其结构,这时二维 NMR 技术就显得尤为重要。我希望书中能对 COSY (Correlation Spectroscopy) 和 HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence) 这类常用的二维 NMR 谱图进行详细的讲解。特别是 COSY 谱图,它能够显示质子之间的 J 偶合关系,从而帮助我们确定哪些质子是相邻的。而 HSQC 谱图则能直接显示碳原子和直接连接的质子之间的关系,这对于快速地将 ¹³C NMR 的信号与 ¹H NMR 的信号进行关联非常有用。我希望书中能提供清晰的二维谱图示例,并详细解读其中的交叉峰,说明它们所代表的结构信息,这样我才能更好地将这些技术应用到我的实验中。

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我特别关注《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》这本书在 NMR 数据处理和分析软件使用方面的指导。虽然我了解 NMR 原理和谱图解读的基础知识,但在实际操作中,如何有效地使用 NMR 数据处理软件来优化谱图、进行峰积分、测量化学位移和偶合常数,这些都是我需要掌握的技能。我希望书中能够介绍一些主流的 NMR 数据处理软件,并提供一些实用的操作技巧和注意事项。例如,如何对含有噪声的谱图进行平滑处理,如何精确地对峰进行积分,以及如何使用软件来辅助进行结构解析。如果书中能够包含一些软件操作的截图或简单的教程,那就更好了,这样我才能更直观地学习如何利用这些强大的工具来提高我的 NMR 分析效率。

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我一直对 NMR 技术在确定立体化学方面的应用很感兴趣,并且希望《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》这本书能够在这方面有所涉及。我知道,通过观察质子之间的偶合常数,特别是vicinal 偶合常数(³J),可以推断出键的扭转角,进而了解分子的构象。此外,立体化学中的一些特殊情况,比如顺式/反式异构体、非对映异构体和对映异构体,它们在 NMR 谱图上是否会有一些可以区分的特征?我希望书中能提供一些关于如何利用 NMR 来判断分子立体化学的案例和方法。了解 NMR 在解决立体化学问题上的应用,将大大拓展我分析有机化合物结构的能力。

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总而言之,我非常期待《Essential Practical NMR for Organic Chemistry》这本书能够成为我学习和应用 NMR 的得力助手。我希望它不仅能提供扎实的理论基础,更能通过丰富的实例和实用的技巧,帮助我克服在 NMR 分析过程中遇到的实际困难。从对基本原理的深入浅出地讲解,到谱图解读的细致入微,再到二维 NMR 的拓展应用,以及最终的数据处理和问题解决,我都希望能在这本书中找到我想要的答案。一本真正“Essential”的书,应该能够引领我从一个 NMR 的初学者,逐步成长为一个能够自信地运用 NMR 来解决有机化学问题的实践者。

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