Спектроскопия ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Том 1

Автор(ы):Эмсли Дж., Финей Дж., Сатклиф Л.
06.10.2007
Год изд.:1968
Описание: Предлагаемую вниманию читателей книгу без преувеличения можно назвать энциклопедией по спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения, поскольку она охватывает весь накопленный к 1964—1965 гг. экспериментальный и теоретический материал в этой области. Первый том, в который вошли первые девять глав книги, посвящен общим теоретическим основам метода ЯМР высокого разрешения. В нем изложены физические основы метода, техника и методика эксперимента, теория химических сдвигов, спин-спинового взаимодействия и анализа спектров, а также результаты исследования химических равновесий и конформационных переходов. Особый интерес здесь представляет большая глава, посвященная анализу спектров. Книга предназначена для физиков, химиков-органиков и физико-химиков — научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов химических вузов.
Оглавление:
Спектроскопия ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Том 1 — обложка книги.
Предисловие к русскому изданию [5]
Предисловие к английскому изданию [7]
Из предисловия авторов [9]
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ [11]
  Из истории спектроскопии ЯМР [11]
  ЯМР-спектроскопия высокого разрешения [14]
  Литература [18]
Глава 2. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА [19]
    2.1. Классическое описание условий магнитного резонанса [19]
    2.2. Квантовомеханическое описание ядерного магнитного резонанса [22]
    2.3. Заселенность спиновых состояний [24]
    2.4. Спин-решеточная релаксация [25]
    2.5. Механизмы спин-решеточной релаксации [27]
      2.5.1. Влияние парамагнитных веществ [31]
      2.5.2. Квадрупольные эффекты [32]
      2.5.3. Эффект анизотропии электронного экранирования [33]
      2.5.4. Влияние давления [34]
    2.6. Спин-спиновая релаксация [34]
    2.7. Ширина линии в жидкости [35]
    2.8. Насыщение [38]
    2.9. Радиочастотная магнитная восприимчивость и уравнения Блоха [39]
    2.10. Нестационарные (переходные) явления [44]
    2.11. Ядерная индукция [47]
    2.12. Измерение времен релаксации [49]
      2.12.1. Время спин-решеточной релаксации T1 [49]
      2.12.2. Время спин-спиновой релаксации Т2 [52]
      2.12.3. Импульсные методы [52]
  Литература [57]
Глава 3. ПРИРОДА ХИМИЧЕСКОГО СДВИГА И СПИН-СПИНОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ [60]
  Введение [60]
    3.1. Химический сдвиг [60]
    3.2. Спин-спиновое взаимодействие [62]
      3.2.1. Влияние процессов усреднения по времени на спин-спиновое взаимодействие [65]
  Химические сдвиги [66]
    3.3. Объемное диамагнитное экранирование [66]
    3.4. Химическое экранирование в атомах [66]
    3.5. Магнитное экранирование в молекулах. Теория возмущений [68]
      3.5.1. Молекулы, симметричные относительно оси z [70]
      3.5.2. Приближение средней энергии [71]
      3.5.3. Линейные молекулы [72]
      3.5.4. Молекулы, содержащие тяжелые атомы [74]
    3.6. Вычисление констант экранирования в молекулах вариационным методом [76]
    3.7. Расчет магнитного экранирования в молекулах с помощью модели наведенных токов [78]
    3.8. Межатомные токи в молекулах [80]
    3.9. Влияние внешнего электрического поля на константу экранирования [83]
    3.10. Влияние межмолекулярных взаимодействий на константу экранирования [87]
      3.10.1. Влияние на константу экранирования вандерваальсовых, или дисперсионных, взаимодействий [91]
    3.11. Влияние изотопного замещения на константу экранирования [95]
    3.12. Зависимость константы экранирования от температуры [97]
  Спин-спиновое взаимодействие [98]
    3.13. Теория спин-спинового взаимодействия [98]
    3.14. Расчет констант спин-спинового взаимодействия [100]
      3.14.1. Применение теории возмущений [100]
      3.14.2. Вычисление констант спин-спинового взаимодействия методом молекулярных орбиталей [101]
      3.14.3. Вычисление J(?) методом валентных связей [104]
      3.14.4. Вычисление J(?) вариационным методом [105]
    3.15. Константа взаимодействия и анизотропия константы экранирования [107]
  Парамагнитные вещества [109]
    3.16. Контактные сдвиги [109]
    3.17. Эффект Оверхаузера [110]
  Литература [111]
Глава 4. РАСЧЕТ КОНСТАНТ ЭКРАНИРОВАНИЯ ЯДЕР В МОЛЕКУЛАХ [114]
    4.1. Молекула водорода [114]
    4.2. Простые гидриды [118]
      4.2.1. Галогеноводороды [118]
      4.2.2. Гидриды элементов VI группы [121]
      4.2.3. Простые углеводороды [123]
    4.3. Расчет констант экранирования с помощью модели наведенных токов [124]
    4.4. Константы экранирования и магнитная анизотропия химической связи [126]
      4.4.1. Внутренний химический сдвиг для амидов [126]
      4.4.2. Расчет внутренних химических сдвигов для насыщенных углеводородов и магнитная анизотропия связей С—С и С—Н [128]
      4.4.3. Химические сдвиги для соединений типа AlkX и магнитная анизотропия связи С—X [129]
      4.4.4. Разность химических сдвигов F19 для перфторциклогексана [131]
    4.5. Химические сдвиги протонов в ароматических молекулах [132]
      4.5.1. Полициклические ароматические углеводороды [133]
      4.5.2. Гетероциклические ароматические молекулы [138]
      4.5.3. Азулен [139]
      4.5.4. Порфирины [139]
      4.5.5. Химический сдвиг и плотность заряда в ароматических молекулах [141]
    4.6. Расчет химических сдвигов для ядер фтора [143]
      4.6.1. Химические сдвиги для фторбензолов [145]
    4.7. Расчеты химического сдвига для других ядер [148]
  Литература [148]
Глава 5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОНСТАНТ СПИН-СПИНОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОСТЫХ МОЛЕКУЛ [151]
    5.1. Молекула HD [151]
    5.2. Метан [153]
    5.3. Этан, этилен и их производные [156]
      5.3.1. Константы вицинальиого взаимодействия [156]
      5.3.2. Константы геминального взаимодействия [160]
      5.3.3. Относительные знаки геминальных и вицинальных констант взаимодействия протонов [162]
    5.4. Константы взаимодействия между протонами, разделенными четырьмя (?)-связями [164]
    5.5. Константы дальнего взаимодействия между протонами в ненасыщенных соединениях [165]
    5.6. Ароматические углеводороды [170]
    5.7. Аммиак [172]
    5.8. Алифатические и ароматические фторуглероды [173]
      5.8.1. Фторэтилены [175]
      5.8.2. Ароматические фторуглероды [176]
      5.8.3. Фторалкилы [178]
    5.9. Константы взаимодействия [181]
  Литература [186]
Глава 6. СПЕКТРОМЕТРЫ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА [189]
    6.1. Блок-схема спектрометра [189]
    6.2. Магнит [189]
      6.2.1. Стабилизация магнитного поля [192]
      6.2.2. Циклирование электромагнитов [193]
      6.2.3. Вращение образца [195]
    6.3. Датчики сигналов ЯМР [197]
      6.3.1. Датчик со скрещенными катушками [197]
      6.3.2. Датчик с одной катушкой (мостовая схема) [205]
    6.4. Модуляция магнитного поля [209]
    6.5. Радиочастотный генератор и приемник [214]
      6.5.1. Радиочастотное поле и его измерение [217]
      6.5.2. Приемник [219]
    6.6. Измерение интенсивности сигналов ЯМР и количественный анализ [220]
    6.7. Калибровка спектров методом боковых сигналов [222]
    6.8. Двойной резонанс [225]
    6.9. Спектрометры ЯМР, выпускаемые промышленностью [232]
  Литература [238]
Глава 7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ [241]
    7.1. Приготовление образца [241]
      7.1.1. Газы [241]
      7.1.2. Жидкости [242]
      7.1.3. Влияние примесей [244]
    7.2. Эталонные соединения [245]
      7.2.1. Внешние эталоны [245]
      7.2.2. Внутренние эталоны [248]
      7.2.3. Тетраметилсилан как эталонное вещество для всех ядер [251]
      7.2.4. Взаимное преобразование систем отсчета химических сдвигов [251]
    7.3. Ампулы для образцов [252]
      7.3.1. Коаксиальные ампулы [252]
      7.3.2. Сферические ампулы [252]
      7.3.3. Ампулы с большим коэффициентом заполнения [253]
      7.3.4. Ампулы с малым объемом [253]
      7.3.5. Ампулы для измерений при различных температурах [255]
      7.3.6. Герметизация ампул [255]
    7.4. Регистрация спектра [255]
      7.4.1. Однородность постоянного магнитного поля [256]
      7.4.2. Калибровка спектров [257]
      7.4.3. Упрощение спектров [260]
      7.4.4. Оформление спектральных данных [260]
  Литература [260]
Глава 8. АНАЛИЗ СПЕКТРОВ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ [262]
    8.1. Введение [262]
    8.2. Обозначения [264]
      8.2.1. Эквивалентные ядра [266]
      8.2.2. Эквивалентность, обусловленная конформационными переходами [267]
    8.3. Квантовомеханическое представление [268]
    8.4. Факторизация векового уравнения [271]
    8.5. Гамильтониан [271]
    8.6. Спиновый угловой момент [272]
    8.7. Базисные мультипликативные функции [278]
    8.8. Базисные функции симметрии [279]
    8.9. Построение базисных функций симметрии [280]
    8.10. Вычисление матричных элементов гамильтониана [285]
    8.11. Интенсивности переходов [286]
    8.12. Эквивалентные ядра [287]
    8.13. Анализ спектров, характеризуемых одной константой взаимодействия [290]
      8.13.1. Система АВ [290]
      8.13.2. Трехспиновая система АВ2 [298]
      8.13.3. Четырехспиновая система АВ3 [306]
      8.13.4. Пятиспиновая система АВ4 [312]
      8.13.5. Общие свойства спектра типа АВn [317]
      8.13.6. Общие свойства спектра АpВn [323]
      8.13.7. Четырехспиновая система А2Х2 [325]
      8.13.8. Четырехспиновая система А2В2 [326]
      8.13.9. Пятиспиновая система А3В2 [328]
    8.14. Спектры, характеризуемые двумя константами спин-спинового взаимодействия [334]
    8.15. Спектры, характеризуемые тремя константами спин-спинового взаимодействия [334]
      8.15.1. Трехспииовая система АВХ [334]
      8.15.2. Система АnВХр [340]
      8.15.3. Шестиспиновая система А3В2Х [347]
      8.15.4. Трехспиновая система ABC [349]
      8.15.5. Четырехспиновая система АВХ2 [364]
      8.15.6. Четырехспиновая система АВС2 [368]
      8.15.7. Шестиспиновая система А3В2С [368]
    8.16. Спектры, характеризуемые четырьмя константами спин-спинового взаимодействия [371]
      8.16.1. Четырехспиновая система АА'ХХ' [371]
      8.16.2. Четырехспиновая система АА'ВВ' [376]
    8.17. Спектры, характеризуемые шестью константами спин-спинового взаимодействия [392]
      8.17.1. Пятиспиновая система АА'ВВ'Х [392]
      8.17.2. Четырехспиновая система АВСХ [401]
      8.17.3. Четырехспиновая система ABCD [404]
    8.18. Другие методы анализа спектров [408]
      8.18.1. Теория возмущений [408]
      8.18.2. Моменты спектров [410]
      8.18.3. Прямой метод расчета спектров [414]
    8.19. Вспомогательные методы анализа спектров [420]
      8.19.1. Изменение магнитного поля или изменение растворителя [420]
      8.19.2. Изотопное замещение [422]
      8.19.3. Расчет спектров с помощью электронных вычислительных машин [428]
      8.19.4. Двухквантовые переходы [429]
      8.19.5. Двойной резонанс [432]
  Литература [451]
Глава 9. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ И КОНФОРМАЦИОННЫХ ПЕРЕХОДОВ МОЛЕКУЛ НА СПЕКТРЫ ЯМР [456]
    9.1. Теоретическое рассмотрение [456]
      9.1.1. Введение [456]
      9.1.2. Обмен между двумя различными химическими окружениями [459]
      9.1.3. Влияние обмена на спиновые мультиплеты [462]
      9.1.4. Эксперименты с быстрым прохождением [470]
      9.1.5. Двойной резонанс [474]
    9.2. Реакции электронного обмена [475]
    9.3. Реакции обмена ионов и групп [479]
      9.3.1. Реакции протолиза [479]
      9.3.2. Растворы сильных электролитов [483]
      9.3.3. Образование комплексов [490]
      9.3.4. Различные реакции переноса атомов и групп [499]
    9.4. Водородная связь [503]
      9.4.1. Введение [503]
      9.4.2. Природа водородной связи [504]
      9.4.3. Происхождение химических сдвигов, обусловленных водородной связью [506]
      9.4.4. Интерпретация данных ЯМР [508]
      9.4.5. Кето-енольная таутомерия [517]
    9.5. Заторможенное внутреннее вращение [519]
      9.5.1. Связь N—N [519]
      9.5.2. Связь С—N [521]
      9.5.3. Связь N—О [524]
      9.5.4. Связь S—S [526]
      9.5.5. Связь С—С [526]
      9.5.6. Связь С—Р [538]
      9.5.7. Природа барьера внутреннего вращения [538]
    9.6. Инверсия соединений азота [539]
    9.7. Конформации насыщенных циклических соединений [540]
      9.7.1. Общее рассмотрение [540]
      9.7.2. Насыщенные конденсированные циклические соединения [544]
  Литература [546]
Приложения
  Приложение I [556]
  Приложение II [565]
  Приложение III [574]
  Приложение IV [587]
  Приложение V [590]
  Приложение VI [595]
  Приложение VII [603]
  Приложение VIII [606]
  Приложение IX [615]
Предметный указатель [619]
Формат: djvu
Размер:5519980 байт
Язык:RUS
Рейтинг: 226 Рейтинг
Открыть: