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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 基本原理1

1.3 基本概念3

1.3.1 角动量和核磁矩3

1.3.2 核磁共振（NMR）谱5

1.4 相关应用进展6

第2章 化学位移12

2.1 概述12

2.2 屏蔽效应探讨15

2.2.1 化学位移的计算16

2.2.2 示例17

2.2.3 化学位移的产生19

2.3 影响屏蔽效应的一些因素20

2.3.1 局部抗磁（屏蔽）效应20

2.3.2 局部顺磁（去屏蔽）效应21

2.3.3 邻位基团22

2.3.4 影响化学位移的其他因素25

2.4 对化学位移的进一步探讨26

2.4.1 质子电荷密度对化学位移的影响26

2.4.2 对邻碳原子的电荷密度的影响26

2.4.3 相邻原子和化学键的诱导磁矩对化学位移的影响30

2.4.4 环共轭π电子体系33

2.4.5 环丙烷环上的磁异性34

2.4.6 极性基团的电场效应和范德华效应35

2.4.7 氢键对化学位移的影响35

2.5 相关有机金属化合物的化学位移37

2.6 经验取代基常数38

2.7 一些重要有机化合物中质子的化学位移39

第3章 自旋-自旋耦合49

3.1 概述49

3.2 多重峰的一般规律54

3.3 比率J/（v0δ）的意义56

3.4 自旋-自旋耦合和分子结构的关系59

3.4.1 耦合常数的大小与分子几何构型的关系59

3.4.2 耦合常数和分子化学结构的关系60

3.5 自旋系统的分类68

3.5.1 模式68

3.5.2 与一个自旋量子数I＝1/2的原子核耦合（AX系统）68

3.5.3 AX2、AX3、AXn系统69

3.5.4 AMX系统70

3.5.5 AB、AB2系统71

3.5.6 ABX系统71

3.5.7 ABC系统73

3.5.8 几个四旋系统和其他系统74

3.6 1H与I＝1/2和I＞1/2的原子核耦合75

3.6.1 1H与I＝1/2的原子核耦合75

3.6.2 1H与I＞1/2的原子核耦合76

3.7 等价原子核78

3.8 强耦合作用79

3.9 手性分子的NMR80

3.9.1 手性效应80

3.9.2 用NMR测定对映体过量（ee％值）的三种方法88

3.10 远程耦合90

3.10.1 概述90

3.10.2 远程耦合理论90

3.10.3 位移试剂95

3.11 与杂原子相连的质子的NMR和溶剂效应95

3.12 化学交换98

3.12.1 对称的构象变换98

3.12.2 不对称的构象变换100

3.13 有机化合物的自旋-自旋耦合常数表102

第4章 复杂耦合现象和NOE效应108

4.1 磁等价108

4.1.1 概述108

4.1.2 磁等价性理论108

4.2 复杂谱113

4.3 自旋晶格弛豫115

4.3.1 自旋晶格弛豫115

4.3.2 自旋晶格弛豫的来源115

4.3.3 诸种弛豫问题116

4.4 NOE效应（核间奥氏效应或核极化效应）116

4.5 四极弛豫119

4.6 NOE效应及其应用120

4.6.1 季碳原子121

4.6.2 CH和CH2中的碳121

4.6.3 NOE值对结构的确定121

4.6.4 NOE效应对蛋白质结构的确定122

4.6.5 分子动态结构研究123

4.7 核磁共振研究中的一些新进展和相关未知物结构解析125

4.7.1 核磁共振研究中的一些新进展125

4.7.2 相关未知物结构解析133

第5章 13C NMR谱137

5.1 概述137

5.2 几种去耦方法138

5.2.1 质子宽带去耦138

5.2.2 偏共振去耦138

5.2.3 选择性质子去耦138

5.2.4 门控去耦139

5.2.5 反转门控去耦139

5.3 其他问题140

5.3.1 氘代的影响140

5.3.2 化学位移等价140

5.3.3 13C-1H耦合常数值140

5.3.4 13C-13C耦合常数值143

5.4 13C NMR谱的化学位移143

第6章 二维谱149

6.1 概述149

6.2 相关波谱分析法150

6.3 1H-1H COSY谱151

6.4 双量子过滤的1H-1H COSY谱153

6.4.1 化合物小蠹烯醇153

6.4.2 石竹烯氧化物154

6.5 1H-13C COSY异核化学位移相关谱（HETCOR谱）156

6.6 质子检出的HETCOR异核多量子相干谱（HMQC谱）159

6.7 质子检测的远程1H-13C异核相关谱（HMBC谱）160

6.8 13C-13C相关谱（非常规天然丰度双量子转移实验，INADEQUATE实验）164

6.9 全相关谱166

6.10 梯场NMR169

第7章 生物大分子NMR简介171

7.1 蛋白质的NMR分析简介171

7.1.1 概述171

7.1.2 溶解条件的优化171

7.1.3 标记与表达172

7.1.4 相关实验173

7.1.5 蛋白质相互作用的NMR分析178

参考文献181

7.2 核酸的NMR分析简介184

7.2.1 概述184

7.2.2 样品的制备184

7.2.3 用于多核NMR标记的核酸的制备185

7.2.4 分析策略——新的灵敏度优化186

7.2.5 氢键的NMR检出190

7.2.6 J耦合的测定191

7.2.7 残余偶极耦合——用于阐明结构191

7.2.8 对核酸弛豫作用的研究193

7.2.9 NMR在活细胞中的应用196

7.2.10 结论197

参考文献197

7.3 通过氢键的标量耦合199

7.3.1 概述199

7.3.2 生物大分子中的氢键标量耦合201

7.3.3 与化学位移的关系205

7.3.4 几何形态的影响206

7.3.5 应用206

7.3.6 结论209

参考文献209

7.4 生物活性大分子NMR研究新进展211

7.4.1 13C/15N标记的质白质中H键211

7.4.2 蛋白质结构中13C和15N的化学位移212

7.4.3 镧系示踪原子对蛋白质结构测定的应用213

7.4.4 生物大分子中的亚甲基的弛豫优化214

7.4.5 嘌呤和嘧啶碱基中的偶极耦合214

7.4.6 细胞因子的NMR分析215

7.4.7 魔角旋转固态NMR表征RNA中的氢键215

7.4.8 NMR谱在啤酒成分鉴定中的应用216

参考文献217

第8章 若干NMR谱图218

附录 相关NMR溶剂数据表309

全书参考文献310

后记311