前言
《核磁共振谱学——在有机化学中的应用(第三版)》2015年出版以后,先后收到一些学者特别是在读研究生的来信请教一些问题;近两年来包括一些高校老师也来信索要本书。本书应用性强,同时涉及一些新的理论问题,涵盖了核磁共振谱学各个方面的内容,对氢谱、碳谱、二维谱、蛋白和核酸的NMR分析等问题作了深入的阐述。第四版在3.9节:手性分子的NMR中,补充了3.9.4节:一种新发现的手性分子NMR分析试剂,介绍了一种以金属Al(Ⅲ)为中心的八面体手性配合物作为手性分子NMR分析试剂的方法。该Al(Ⅲ)配合物具有前所未有的广泛的底物范围,良好的溶剂相容性和操作简便性等。作者剖析了这种新试剂在应用中的理论问题。第四版还新增加了2.5节:含氮化合物的质子化1H NMR滴定;并增加了6.14节:四维NMR简介;补充了固体NMR最新进展的简介;第四版在附录补充了19F NMR和31P NMR以及77Se NMR的相关化学位移数据。在1H NMR中,对氢谱涉及的自旋-自旋耦合裂分以及谱峰的解析(如ddd裂分等)作了详尽的论述和分析,对核间奥氏效应(NOE),分子立体结构和手性分子的NMR等作了详细说明。对13C NMR谱的去耦技术和在非去耦条件下的13C-1H耦合、13C-13C耦合以及各种角度的DEPT谱等都作了概述。本书用一章的篇幅对2D NMR作了专门的论述,直接在谱图上对谱峰作了归属,并对解谱方法作了说明,对二维谱HMBC的表征方法特别作了论述。本书还对蛋白、核酸生物大分子的核磁共振研究进展,如对复杂的魔角旋转固体NMR(MAS ssNMR)技术作了详细介绍。第四版深入论述了核磁共振成像及前景,核磁共振成像在检测人的大脑活动信号以及掌握人的思维活动方面具有极其广阔的应用前景。
作者在2006~2012学年度,以特聘教授身份在中国科学院研究生院(现中国科学院大学)讲授本书内容。本书在多次再版过程中不断得到提高与完善,无不得益于长期授课以及研究生课外提出的各种学术提问引起的思考。
国内曾出版过一些谱学书,但这些书多是核磁、质谱、红外、紫外四大谱的综合书。国外有一些核磁共振方面的专著,但理论占的篇幅太多,也鲜有在书中直接标注出谱峰归属的。在四大谱中,NMR是唯一能够帮助我们“看清楚”肉眼看不见的微小有机分子精细结构的“神器”。本书理论紧密结合实践,特别是本书直接在谱图上标注出大量谱峰归属,极大地方便了读者的学习和掌握。
在学术理论方面,NMR的研究已经有三次获得过诺贝尔物理学奖和诺贝尔化学奖。现在固体魔角旋转NMR突飞猛进,特别是NMR的研究已经深入到脑科学和研究人的思维活动的高级阶段,第四版为此增加了第8章。在应用方面,核磁共振谱仪在涉及化学研究的研究所和各大学都有;利用核磁共振成像仪诊断疾病,现在已经普及到了各县级医院。
作者在1987年从事有机化学研究工作起就非常喜爱NMR,2000年回国入选中国科学院“百人计划”以后,先后发表了近百篇高质量的合成方面的论文。近几年来在有机化学的核心刊物Org. lett.和德国高等合成与催化(Adv. Synth. Catal.)上发表研究论文多篇。NMR对我们研究团队的工作起到了关键作用。本书更为广大有机化学学者提供了诸多帮助,许多老师告知他们的学生出国时都带着本书。回想多年来花费业余时间在研究生院讲授核磁共振课的情景,我依然乐在其中,为能为国为民尽微薄之力感到开心。
虽然在本版修订过程中做了许多努力,但失误在所难免,敬请广大读者指正为盼。
于北京中关村
2020-12-18