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核磁共振波谱分析法-质子核磁共振波谱-精品文档64页

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高场强仪器,单取代出现两组复杂峰。
2019/11/30
各类有机化合物的化学位移
–COOH:H=10~13
–OH: (醇)H=1.0~6.0 (酚)H=4~12
–NH2:(脂肪)H=0.4~3.5 (芳香)H=2.9~4.8 (酰胺)H=9.0~10.2
–CHO:H=9~10
2019/11/30
2019/11/30
各类有机化合物的化学位移
②烯烃 端烯质子:H=4.8~5.0 内烯质子:H=5.1~5.7 与烯基,芳基共轭:H=4~7
③芳香烃 芳烃质子:H=6.5~8.0 供电子基团取代–OR, –NR2 时:H=6.5~7.0 吸电子基团取代–COCH3,–CN时:H=7.2~8.0
2019/11/30
2. 位移试剂 (shift reagents)
稀土元素的离子与孤对电子配位后,相邻元素上质子 的化学位移发生显著移动。 常用:Eu(DMP)3 [三(2,2,6,6-四甲基-3,5庚二酮)]铕
H 2H 2H 2H 2H 2 HO CCCCCC3H
OH
OH
2019/11/30
3. 去偶法(双照射)
⑴ 对映异构体
在手性溶剂中:两个CH3化学不等价。 在非手性溶剂中:两个CH3化学等价。
2019/11/30
⑵ 固定在环上CH2的两个氢化学不等价。
⑶ 单键不能快速旋转,则连于同一原子上的两个相同基 化学不等价。

核磁共振波谱分析-14

核磁共振波谱分析-14
pyrrolidine-2-carboxylic acid
TOCSY of Proline
HSQC of Proline
酪氨酸(Tyrosine, Tyr, Y)
酪氨酸:酪氨酸是神经递质的前体之一,可 以增加体液内神经递质,特别是多巴胺和去 甲肾上腺素的含量,但对情绪影响很小。
2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)-propanoic acid
功能:参与消除肾及膀胱功能的损耗。
2-amino-3-phenyl-propanoic acid
HSQC of Phenylalanine
甲硫氨酸(Methionine, Met, M)
功能:参与组成血红蛋白、组织与血清,有 促进脾脏、胰脏及淋巴的功能。
2-amino-4-methylsulfanyl-butanoic acid
对人来说非必需氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、 脯氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬 酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸。
甘氨酸(Glycine, Gly, G)
功能:在中枢神经系统,尤其是在脊椎里, 甘氨酸是一个抑制性神经递质。
2-aminoacetic acid
TOCSY of Glycine
D型甘油醛
L型甘油醛
如何区分分子构型的R和S
R和S:是分子的绝对构型,是按照CIP惯例来 命名的,手性碳上相连的四个取代基,把排列 次序最小的放在最远的位置,再看其它三个基 团的排列,如果从大到小最按顺时针方向,则 是R(拉丁文Rectus的缩写,“右”的意思)型, 如果是反时针方向,则是S(拉丁文Sinister的缩 写,“左”的意思)型。

仪器分析 第十三章 核磁共振波谱分析PPT课件

仪器分析 第十三章 核磁共振波谱分析PPT课件
第十三章 核磁共振波谱分析 (NMR)
13.1 核磁共振原理
13.2 核磁共振波谱仪
13.3 化学位移和核磁共振图谱
13.4 自旋偶合及自旋分裂
13.5 一级图谱的解析
13.6 高级图谱和简化图谱的方法
13.7 13C核磁共振谱
作业
附录
整体概况
概况一
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01
概况二
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进动有频率 0, 产生角速度0;
0 = 2 0 = B0
0 =进动频率=光子频率
磁旋比
在外磁场中,原子核能级产生裂分,由低能级向高能级跃 迁,需要吸收能量——由射频振荡线圈产生的电磁波提供。
核发生核磁共振吸收射频的频率——共振频率。
对于氢核:
E= 2μB0 产生共振需吸收的能量:
E= B0 = h 0
02
概况三
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03
本章学习要求
• 了解核磁共振波谱的基本概念和特点; • 掌握核磁共振产生的条件和基本原理; • 理解化学位移产生的原因及影响因素、化学
等同和磁等同的概念; • 掌握某些常见基团的1H核的化学位移,自旋
偶合、偶合裂分的机理及偶合常数; • 掌握简单1H NMR图谱的解析。
质量数为偶数原子序数为偶数自旋量子数为0无自旋12c632s1616o8质量数为原子序数为自旋量子数质量数为偶数奇数有自旋有自旋14n原子序数为自旋量子数为12314n7质量数为奇数原子序数为奇或偶数自旋量子数为123252有自旋1h113c619f931p15二二二核磁共振核磁共振核磁共振现象现象现象当原子核置于外磁场b0中时相对于外磁场有2i1种取向

第14章核磁共振波谱法-2013秋

第14章核磁共振波谱法-2013秋

磁能级。
Z
m=+1/2
Z
E H0=0
m=-1/2
E= h 2
H 0
m=-1/2
m=+1/2
氢核磁矩的取向
0
H0
I=1/2核的能级分裂
原子核的进动
Larmor进动:自旋磁场与 外加磁场作用,产生的以外 加磁场方向为轴线的回旋运 动。
0
1
2
H 0
核磁共振的条件
在垂直于H0的方向施加频率为射频区域的电磁 波,作用于1H,而其能量正好等于能级差ΔE,
每类氢核不总 表现为单峰,有时 多重峰。
原因:相邻两 个氢核之间的自旋 偶合(自旋干扰)
自旋偶合和自旋分裂
磁 核 之 间 的 相 互 作 用 称 为 自 旋 - 自 旋 偶 合 ( spin-spin coupling),吸收峰产生裂分的现象称为自旋分裂。裂 分峰之间的裂距表示磁核之间相互作用的程度,称作 偶合常数(coupling constant),用 J 表示。偶合常数 是一个重要结构参数。
不足:不能提供无氢基团的信息。
13C-NMR
提供的信息:碳骨架及相关结构和分子运动。 不足:灵敏度低;峰面积与碳数一般不成比例。
原子核的自旋
μ
核磁共振的研究对象为具有磁
矩的原子核。
自旋量子数 I ≠ 0 的

14第十四章核磁共振波谱法详解

14第十四章核磁共振波谱法详解

定量分析的方法。
第十四章 核磁共振波谱法
仪器分析
氢核磁共振谱(1H-NMR)
NMR
碳-13核磁共振谱(13C-NMR) 质子类型: CH 3 CH 2 质子化学环境 氢分布 核间关系
CH
1H-NMR
第十四章 核磁共振波谱法
仪器分析
分子中含有的碳原子数
13C-NMR
由哪些基团组成
区别伯、仲、Hale Waihona Puke Baidu、季碳原子
第十四章 核磁共振波谱法
仪器分析
第十四章 核磁共振波谱法
第十四章 核磁共振波谱法
仪器分析
第十四章 核磁共振波谱法
核磁共振(NMR) :
在外磁场的作用下,具有磁矩的原子核
存在着不同能级,当用一定频率的射频照射
分子时,可引起原子核自旋能级的跃迁,即
产生核磁共振。
第十四章 核磁共振波谱法
仪器分析
以核磁共振信号强度对照射频率(或磁 场强度)作图,即为核磁共振波谱。 核磁共振波谱法是利用核磁共振波谱进 行结构(包括构型和构象)测定、定性及
第十四章 核磁共振波谱法
仪器分析
第四节 核磁共振氢谱的解析
一、峰面积和氢核数目的关系
在 1H-NMR谱上,各吸收峰覆盖的面积与引起该吸收的氢 核数目成正比。峰面积常以积分曲线高度表示。
积分曲线总高度(用cm或小方格表示)和吸收峰的总面积相当,

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

0 ( sam ple ) 0 ( ref )
B 0 ( ref
(10.11)
)
其中,B0(sample) 是待测氢核共振时所在磁场
B0( ref )
是参考标准物氢核共振时所在磁场 由于磁场强度的测定比较困难,而精确测量待测 氢核相对于参考氢核的吸收频率却比较方便,故以
B 0 ( sample
原子核在磁场中的回旋, 这种现象与一个自旋的陀 螺与地球重力线做回旋的情况相似。 换句话说:由于磁场的作用,原子核一方面绕轴 自旋,另一方面自旋轴又围绕着磁场方向进动。其进 动频率,除与原子核本身特征有关外,还与外界的磁 场强度有关。进动时的频率、自旋质点的角速度与外 加磁场的关系可用Larmor方程表示: ω = 2 π v = γ B0 (10.4) v = γ / 2π B0 (10.5) 式中:ω— 角速度;v — 进动频率(回旋频率); γ— 旋磁比(特征性常数)
3、射频接收器
射频接收器线圈在试样管的周围,并于振荡器线 圈和扫描线圈相垂直,当射频振荡器发生的频率v0与 磁场强度B0达到前述特定组合时,放置在磁场和射频 线圈中间的试样就要发生共振而吸收能量,这个能量 的吸收情况为射频接收器所检出,通过放大后记录下 来。所以核磁共振波谱仪测量的是共振吸收。
4、探头
图10.2 H核在磁场中的行为
应当注意,每个自旋取向将分别代表原子核的某个特定的 能量状态,并可用磁量子数(m)来表示,它是不连续的量 子化能级。m取值可由 -I……0……+I决定。例如:I=1/2, 则m= −1/2,0,+1/2;I=1,则m = -1,0,+1。 在上图中,当自旋取向与外加磁场一致时(m =+1/2), 氢核处于一种低能级状态(E=-μB0);相反时(m=- 1/2),氢核处于一种高能级状态(E=+μB0)两种取向间 的能级差,可用ΔE来表示: ΔE = E2-E1 =+μB0-(-μB0) = 2μB0 (10.3) 式中:μ为氢核磁矩;B0为外加磁场强度 上式表明:氢核由低能级E1向高能级E2跃迁时需要的能量 ΔE与外加磁场强度B0及氢核磁矩μ成正比

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

1.基本原理

核磁共振是在电磁波的作用下,原子核在外磁场中的磁能级之间的共振跃迁现象。因此,要产生核磁共振,首先原子核必须具有磁性。自旋量子数I=0的原子核没有磁性,自旋量子数I≠0的原子核具有磁性。

I=1/2:1H,13C,15N,19F,31P,77Se,113Cd,119Sn,195Pt.

I=3/2:7Li,9Be,11B,23Na,33S,35Cl,37Cl,39K,63Cu,79Br

此外还有I=5/2,7/2,9/2,1,2,3等。

I=1/2的原子核,电荷均匀分布在原子核表面,核磁共振的谱线窄,最适合核磁共振检测。1H,13C原子核是最为常见,其次是15N,19F,31P核。

除了原子核具有磁性外,要产生核磁共振,还必须外加一静磁场和一交变磁场。在磁场中,通电线圈产生磁距,与外磁场之间的相互作用使线圈受到力矩的作用而发生偏转。同样在磁场中,自旋核的赤道平面也受到力矩作用而发生偏转,其结果是核磁距围绕磁场方向转动,这就是拉莫尔进动。

其进动频率与外加磁场成正比,即:v=(ϒ/2π)*H0。

V—进动频率;

H0—外磁场强度;

ϒ—旋磁比。

在相同的外磁场强度作用下,不同的原子核以不同的频率进动。如果在垂直于外磁场方向加一交变磁场H1,其频率v1等于原子核的进动频率v。此时,就产生共振吸收现象。即

使原子核在外磁场中的磁能级之间产生共振跃迁现象,也即核磁共振。

2.核磁共振波普在化学中的应用

2.1 基本原则

从核磁共振波谱得到的信息主要有化学位移、偶合常数、峰面积、弛豫时间等。

化学位移在有机化合物中,各种氢核周围的电子云密度不同(结构中不同位置)共振频率有差异,即引起共振吸收峰的位移,这种现象称为化学位移。化学位移的标准:相对标准TMS(四甲基硅烷)位移常数δ

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

1946年美国科学家布洛赫(Bloch)和珀塞尔(Purcell)两位物理学家分别发现在射频*(无线电波*~100MHZ,106~109μm)的电磁波能与暴露在强磁场中的磁性原子核相互作用,引起磁性原子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁,从而产生吸收信号,他们把这种原子对射频辐射的吸收称为核磁共振(NMR)。NMR和红外光谱,可见—紫外光谱相同之处是微观粒子吸收电磁波后在不同能级上跃迁。引起核磁共振的电磁波能量很低,不会引起振动或转动能级跃迁,更不会引起电子能级跃迁。.根据核磁共振图谱上吸收峰位置、强度和精细结构可以研究分子的结构。化学家们发现分子的环境会影响磁场中核的吸收,而且此效应与分子

结构密切相关。1950年应用于化学领域,发现CH

3CH

2

OH中三个基团H吸收不同。

从此核磁共振光谱作为一种对物质结构(特别是有机物结构)分析的确良非常有效的手段得到了迅速发展。1966年出现了高分辨核共振仪,七十年代发明了脉冲傅立叶变换核磁共振仪,以及后来的二维核磁共振光谱(2D-NMR),从测量1H 到13C、31P、15N,从常温的1~到超导的5T以上,新技术和这些性能优异的新仪器都核磁共振应用范围大大扩展,从有机物结构分析到化学反应动力学,高分子化学到医学、药学、生物学等都有重要的应用价值。

§4-1核磁共振原理

一、原子核自旋现象

我们知道原子核是由带正电荷的原子和中子组成,它有自旋现象原子核大都围绕着某个轴作旋转运动,各种不同的原子核,自旋情况不同。原子核的自旋情况在量子力学上用自旋量子数I表示,有三种情况:

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

思考题
1.产生核磁共振的必要条件是什么? 核磁共振波谱 能为有机化合物结构分析提供哪些信息? 2.什么叫化学位移?什么叫耦合常数,它们是如何 产生的? 3.根据实验结果,预测氟乙烷(CH3CH2F)中τCH3、 τCH2和J值和NMR谱样。 4. 取代基的电负性对耦合常数J有何影响? 电负性元 素对邻近氢质子化学位移的影响与其之间相隔的 键数有何关系?
实验步骤
1. 试样的配制:氘代氯仿(含0.1%TMS)为溶剂, 已经做完 2. 取样品1适量于φ5mm样品管中,采集该试液的 H谱 zg30;SN 16、DN 2、SW18ppm、O1P 8ppm 3. 取样品2适量于φ5mm样品管中,采集试液的C 谱(因耗时太长,只做参数的设定和记录,谱图 使用教师事先采集的数据,回去做数据处理)
点击 或键入ft命令,在对话框选择相应 方式即可。
7.3 相位校正
点击 在对话框选择或键入apk命令进行 自动校正。
7.4化学位移校正
点击 在对话框选择或键入sref命令 自动将TMS的化学位移设置为零。
7.5 基线校正
点击 在对话框选择或键入abs命令进行 自动教正。
7.6 标峰
点击 在对话框选择或键入pps命令进行 自动检峰和标注。
或通过 观察FID信号
进行控制和观察,如点击

6 获得FID数据
采集结束后,点击FID得到样品完整的FID 信号:

核磁共振波谱分析-15

核磁共振波谱分析-15
–CH2-CH3 R2–CH2 -N=CH2
HH H
JHH range [Hz]
3J=7~8 2J= -10~ -18
2J= 8~ 16
3Jtrans=12~24,3Jcis=3-18, 2JG=-3~7
3JO=5~9, 4Jm=2~3,5Jp=0~1
J coupling constants are helpful to obtain the structure information
2D COSY: COrrelation SpectroscopY
• Correlate scalar coupled protons nJHH (n = 2,3) • Subsequent relationship between protons
H2
1
3
1
3
H
H
HH
H3
O R2
R1 H1
H
H
O
H
HN H
O O
H3C
OH O
H
H
H3C O
OH CH3
O
OH
CH3
H
CH3
HO H
O
H OO O
CH3
H O
Public NMR Database of Biological samples-1
HMDB (Human Metabolome Database) www.hmdb.ca Version 3.5

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

1946年美国科学家布洛赫(Bloch)和珀塞尔(Purcell)两位物理学家分别发现在射频*(无线电波*0.1~100MHZ,106~109μm)的电磁波能与暴露在强磁场中的磁性原子核相互作用,引起磁性原子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁,从而产生吸收信号,他们把这种原子对射频辐射的吸收称为核磁共振(NMR)。NMR 和红外光谱,可见—紫外光谱相同之处是微观粒子吸收电磁波后在不同能级上跃迁。引起核磁共振的电磁波能量很低,不会引起振动或转动能级跃迁,更不会引起电子能级跃迁。.根据核磁共振图谱上吸收峰位置、强度和精细结构可以研究分子的结构。化学家们发现分子的环境会影响磁场中核的吸收,而且此效应与分子结构密切相关。1950年应用于化学领域,发现CH3CH2OH中三个基团H吸收不同。从此核磁共振光谱作为一种对物质结构(特别是有机物结构)分析的确良非常有效的手段得到了迅速发展。1966年出现了高分辨核共振仪,七十年代发明了脉冲傅立叶变换核磁共振仪,以及后来的二维核磁共振光谱(2D-NMR),从测量1H到13C、31P、15N,从常温的1~2.37到超导的5T以上,新技术和这些性能优异的新仪器都核磁共振应用范围大大扩展,从有机物结构分析到化学反应动力学,高分子化学到医学、药学、生物学等都有重要的应用价值。

§4-1核磁共振原理

一、原子核自旋现象

我们知道原子核是由带正电荷的原子和中子组成,它有自旋现象原子核大都围绕着某个轴作旋转运动,各种不同的原子核,自旋情况不同。原子核的自旋情况在量子力学上用自旋量子数I表示,有三种情况:

核磁共振波谱分析

核磁共振波谱分析

记录仪
探头
脉冲傅里叶变换核磁共振仪( 脉冲傅里叶变换核磁共振仪( PFT-NMR) PFT-NMR)
• 在PFT-NMR中,采用恒定磁场,用一定频率宽度 的射频强脉冲辐照试样,激发全部欲观测的核, 得到全部共振信号。 • 当脉冲发射时,试样中每种核都对脉冲中单个频率 产生吸收.接收器得到自由感应衰减信号(FID)( 随时间衰减的信号),这种信号是复杂的干涉波( 由迈克尔逊干涉仪产生),产生于核激发态的弛豫 过程(由高能态回复到低能态而不发射原来吸收 的能量的过程)。
核磁共振波谱分析
制作人 日期 :苏芳 :2011年11月3日 2011年11月
指导老师: 指导老师:张玲
目录 核磁共振原理 核磁共振波谱仪结构及组成 核磁共振的应用
Page 2
核磁共振原理
核磁共振是由原子核的自旋产生的。 核磁共振是由原子核的自旋产生的。 原子核的自旋产生的 在磁场激励下,一些具有磁性的原子核存在着不同的能级, 在磁场激励下,一些具有磁性的原子核存在着不同的能级, 如果此时外加一个能量,使其恰等于相邻2个能级之差 个能级之差, 如果此时外加一个能量,使其恰等于相邻 个能级之差, 则该核就可能吸收能量(称为共振吸收 称为共振吸收), 则该核就可能吸收能量 称为共振吸收 ,从低能态跃至高 能态, 能态,而所吸收能量的数量级相当于射频频率范围的电磁 因此,核磁共振就是研究磁性原子核对射频能的吸收。 波。因此,核磁共振就是研究磁性原子核对射频能的吸收。 实现核磁共振即满足跃迁的条件: 实现核磁共振即满足跃迁的条件:

核磁共振波谱分析报告

核磁共振波谱分析报告
❖ 射频辐射─原子核(强磁场下,能级分裂)-----吸收──能级跃迁 ──NMR
❖ 与UV-vis和红外光谱法类似,NMR也属于吸收光谱,只是研究 的对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。
19:25:07
历史:
1924年Pauli预言了NMR的基本理论:有些核同时具有自旋 和磁量子数,这些核在磁场中会发生分裂;
A
Z
I
偶数 偶数
0

偶数 奇数 整数

奇数 奇或偶数 半整数

19:25:07
磁矩 ,具有方向性,是一个矢量
= r h I / 2
r 旋磁比 I 自旋量子数
h Plank常数
1H 自旋量子数( I ) 1/2 没有外磁场时,其自旋磁距取向是混乱的
在外磁场H0中,它的取向分为两种(2I+1=2) 一种和磁场方向相反,能量较高( E=H0) 一种和磁场方向平行,能量较低( E= H0)
1991年诺贝尔化学奖授予R.R. Ernst教授,以表彰他对二维 核磁共振理论及傅里叶变换核磁共振的贡献。这两次诺贝尔奖 的授予,充分地说明了核磁共振的重要性。
19:25:07
核磁共振在仪器、实验方法、理论和应用等方面有着飞 跃的进步。谱仪频率已从30MHz发展到900MHz。1000MHz 谱仪亦在加紧试制之中。仪器工作方式从连续波谱仪发展到 脉冲-傅里叶变换谱仪。随着多种脉冲序列的采用,所得谱图 已从一维谱到二维谱、三维谱甚至更高维谱。所应用的学科 已从化学、物理扩展到生物、医学等多个学科。核磁共振成 像技术还可以与断层扫描技术(CT)结合为临床诊断和生理学 、医学研究提供重要数据,总而言之,核磁共振已成为最重要 的仪器分析手段之一。

第十四章 核磁共振波谱法

第十四章 核磁共振波谱法

10
三、自旋弛豫
氢核置于外加磁场后,低能态核(n+)和高能态核 (n-)的比例服从Boltzmann分布
n
E
e kT
rhH0
e 2kT
n
例如:当H0=1.4092T,温度为300K时,高能态和
低能态的1H核数之比为:
n( 12) 0.99999 n( 12)
11
高能态核通过一些非辐射途径回到低能态的过程 称为核自旋弛豫。
的氢核的核磁矩的存在,轻微地改变了被偶合氢 核的屏蔽效应而发生。
22
第三节 化学位移
一、屏蔽效应
理想化的、裸露的氢核;满足共振条件:
0 = H0 / (2 )
核外电子及其他因素对抗外 加磁场的现象称为屏蔽效应
H =(1- )H0
σ称为屏蔽常数


2
(1 )H0
23
讨论
①在H0一定时(扫频),屏蔽常数σ大的氢核,进 动频率ν小,共振峰(共振吸收峰)出现在核磁共 振谱的低频端(右端);反之,出现在高频端(左 端)。
第十四章 核磁共振波谱法
1
在外磁场的作用下,具有磁矩的原子核存在着 不同能级,当用一定频率的射频照射分子时,可 引起原子核自旋能级的跃迁,即产生核磁共振 (nuclear magnetic resonance NMR)。
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D型甘油醛 L型甘油醛
如何区分分子构型的R和S
R 和 S :是分子的绝对构型,是按照 CIP 惯例来 命名的,手性碳上相连的四个取代基,把排列 次序最小的放在最远的位置,再看其它三个基 团的排列,如果从大到小最按顺时针方向,则 是 R( 拉丁文 Rectus 的缩写,“右”的意思 ) 型, 如果是反时针方向,则是 S( 拉丁文 Sinister 的缩 写,“左”的意思)型。
HSQC of 3-Hydroxybutyrate
尿囊酸(Allantoic acid)
HSQC of Allantoic acid
尿囊素(Allantoin)
HSQC of Allantoin
1-甲基组氨酸(1-Methylhistidine)
HSQC of 1-Methylhistidine
葡萄糖(Glucose)
HSQC of Glucose
胆碱(Choline)
HSQC of Choline
磷酸胆碱(Phosphorycholine)
HSQC of Phosphorycholine
甘油磷酸胆碱(Glycerophosphorycholine)
HSQC of Glycerophosphorycholine
甲胺(Methylamine)
HSQC of Methylamine
二甲胺(DMA, Dimethylamine)
HSQC of DMA
二甲基甘氨酸(DMG, Dimethylglycine)
HSQC of DMG
三甲胺(TMA, Trimethylamine)
COSY of TMA
3-甲基组氨酸(3-Methylhistidine)
HSQC of 3-Methylhistidine
丙酮酸(Pyruvate)
HSQC of Pyruvate
乳酸(Lactate)
COSY of Lactate
HSQC of Lactate
柠檬酸(Citrate)
HSQC of Citrate
组氨酸(Histidine, His, H)
功能:可作为生化试剂和药剂,还可用于治 疗心脏病,贫血,风湿性关节炎等的药物。
2-amino-3-(3H-imidazol-4-yl)propanoic acid
HSQC of Histidine
非必需氨基酸
非必需氨基酸可在动物体内合成,作为营养 源不需要从外部补充的氨基酸。一般在植物、 微生物必需的氨基酸均由自身合成,这些都 称为非必需氨基酸。
人体无法合成的九种(幼小动物十种)氨 基酸包括:苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸、 色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、 赖氨酸、组氨酸、精氨酸(婴儿)
赖氨酸(Lysine, Lys, K)
功能:促进大脑发育,是肝及胆的组成成分, 能促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及 卵巢,防止细胞退化。
2,6-diaminohexanoic acid
HSQC of myo-Inositol
甘油(Glycerol)
COSY of Glycerol
HSQC of Glycerol
尿素(Urea)
HSQC of Urea
HSQC of GABA
N-乙酰天冬氨酸(NAA, N-Acetyl Aspartate)
HSQC of NAA
马尿酸(Hippurate)
HSQC of Hippurate
牛磺酸(Taurine)
COSY of Taurine
HSQC of Taurine
三、其它比较重要代谢物的 核磁共振氢谱
HSQC of Leucine
缬氨酸(Valine, Val, V)
功能:作用于黄体、乳腺及卵巢。
2-amino-3-methyl-butanoic acid
TOCSY of Valine
HSQC of Valine
半必需氨基ຫໍສະໝຸດ Baidu和条件必需氨基酸
人体虽能够合成精氨酸和组氨酸,但通常 不能满足正常的需要,因此,又被称为半 必需氨基酸或条件必需氨基酸,在幼儿生 长期这两种是必需氨基酸。
功能:具有强力作用,增强免疫系统功能,改 善脑机能,提高机体的抗氧化能力,改善机体 代谢、氮平衡、促进蛋白质合成、增加淋巴细 胞总数的功能。
2-amino-4-carbamoyl-butanoic acid
TOCSY of Glutamine
HSQC of Glutamine
天冬氨酸(Aspartate, Asp, D)
TOCSY of Methionine
HSQC of Methionine
苏氨酸(Threonine, Thr, T)
功能:有转变某些氨基酸达到平衡的功能。
2-amino-3-hydroxy-butanoic acid
HSQC of Threonine
异亮氨酸(Isoleucine, Ile, I)
TOCSY of Serine
HSQC of Serine
半胱氨酸(Cysteine, Cys, C)
功能:有缓解修复放射线对人体的损伤作用。 在人体内还有范围广泛的解毒作用,是丙烯 腈及芳香族酸中毒的治疗用药。
2-amino-3-sulfanylpropanoic acid
TOCSY of Cysteine
HSQC of TMA
氮氧三甲胺(TMAO, Trimethylamine N-oxide)
HSQC of TMAO
糖元(Glycogen)
COSY of Glycogen
HSQC of Glycogen
肌醇(myo-Inositol)
COSY of myo-Inositol
对人来说非必需氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、 脯氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬 酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸。
甘氨酸(Glycine, Gly, G)
功能 : 在中枢神经系统,尤其是在脊椎里, 甘氨酸是一个抑制性神经递质。
2-aminoacetic acid
TOCSY of Glycine
TOCSY of Glutamate
HSQC of Glutamate
二、常见有机羧酸的核磁共振氢谱
甲酸(Formate)
乙酸(Acetate)
HSQC of Acetate
乙酰乙酸(Acetoacetate)
丙酮(Acetone)
HSQC of Acetone
3-羟丁酸(3-Hydroxybutyrate)
HSQC of Cysteine
天冬酰胺(Asparigine, Asn, N)
功能:可引起血压下降,外周血管扩张,心 收缩力增强,心率变慢和尿量增加。
2,4-diamino-4-oxo-butanoic acid
HSQC of Asparagine
谷氨酰胺(Glutamine, Gln, Q)
生物样本中 常见代谢物的核磁共振谱
一、氨基酸的核磁共振氢谱
如何区分分子构型的D和L
D和L:是分子的绝对构型,是按照Fischer惯例 来命名的,以甘油醛为标准,不对称碳原子所 结合的氢原子的位置在投影式处于主碳链的左 边的立体结构,称为 D- 构型,其对映的立体结 构为L-构型。 D和L构型常用于氨基酸或糖。天然氨基酸(构 成蛋白质的)都是L型。D型基本是人工合成的。
TOCSY of Tyrosine
HSQC of Tyrosine
丝氨酸(Serine, Ser, S)
功能:在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生 长中发挥着作用,有助于免疫血球素和抗体的 产生,维持健康的免疫系统。在细胞膜的制造 加工、肌肉组织和包围神经细胞的鞘的合成中 都发挥着作用。
2-amino-3-hydroxypropanoic acid
pyrrolidine-2-carboxylic acid
TOCSY of Proline
HSQC of Proline
酪氨酸(Tyrosine, Tyr, Y)
酪氨酸:酪氨酸是神经递质的前体之一,可 以增加体液内神经递质,特别是多巴胺和去 甲肾上腺素的含量,但对情绪影响很小。
2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)-propanoic acid
天冬氨酸:改善心肌收缩功能,同时降低氧 消耗,在冠状动脉循环障碍缺氧时,对心肌 有保护作用。
2-aminobutanedioic acid
HSQC of Aspartate
谷氨酸(Glutamate, Glu, E)
功能:作为酸性氨基酸参与代谢,作为兴奋 性神经递质参与信息传递。
2-aminopentanedioic acid
功能:参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代 谢;脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺。
2-amino-3-methylpentanoic acid
TOCSY of Isoleucine
HSQC of Isoleucine
亮氨酸(Leucine, Leu, L)
功能:作用平衡异亮氨酸。
2-amino-4-methyl-pentanoic acid
功能:参与消除肾及膀胱功能的损耗。
2-amino-3-phenyl-propanoic acid
HSQC of Phenylalanine
甲硫氨酸(Methionine, Met, M)
功能:参与组成血红蛋白、组织与血清,有 促进脾脏、胰脏及淋巴的功能。
2-amino-4-methylsulfanyl-butanoic acid
琥珀酸(Succinate)
COSY of Succinate
HSQC of Succinate
肌酸(Creatine)
HSQC of Creatine
肌酸酐(Creatinine)
HSQC of Creatinine
γ-氨基丁酸(GABA, Gama-Aminobutyrate)
TOCSY of Lysine
HSQC of Lysine
色氨酸(Tryptophan, Try, W)
功能:促进胃液及胰液的产生。
2-amino-3-(1H-indol-3-yl)propanoic acid
TOCSY of Tryptophan
HSQC of Lysine
苯丙氨酸(Phenylalanine, Phe, F)
HSQC of Glycine
丙氨酸(Alanine, Ala, A)
功能:预防肾结石、协助葡萄糖的代谢,有 助缓和低血糖,改善身体能量。
2-aminopropanoic acid
HSQC of Alanine
脯氨酸(Proline, Pro, P)
功能:作为植物细胞质内渗透调节物质外, 还在稳定生物大分子结构、降低细胞酸性、 解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原 势等方面起重要作用。
基团顺序: a˃b˃c˃d
如何区分分子构型的α和β
α和β:当分子结构以通常的方式画在纸上后,
只要确定取代基的位置是伸出纸面的,还是指 向纸内的,相连碳的绝对构型就已经确定。
α和β构型常用于三萜,甾体类。
必需氨基酸
指只存在食物中,动物无法合成,只能由 食物中摄取,则这些氨基酸被称为必需氨 基酸。
精氨酸(Arginine, Arg, R)
功能:精氨酸与脱氧胆酸制成的复合制剂 (明诺芬)是主治梅毒、病毒性黄疸等病的 有效药物。
2-amino-5-[(diaminomethylidene)amino]pentanoic acid
TOCSY of Arginine
HSQC of Arginine
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