^(13)C NMR、FT-IR、Raman和建模技术对烟煤和无烟煤分子结构的应用研究

【目的】探究高精度煤的结构演化及其机理的定量表征。【方法】通过显微组分鉴定、镜质体反射率、工业品质、元素分析和光谱分析,确定了烟煤(FS1)和无烟煤(ZY1)碳骨架结构、官能团的赋存状态等信息,并通过计算机辅助分子设计建立2个分子结构模型。【结果】结果表明,随着煤化作用的进行,烟煤到无烟煤过程中,亚甲基的损失速率比甲基的损失速率快,芳香性增强,芳香环的脂肪族链变短且支化度较高,含氧官能团逐渐减少,煤结晶程度增强,煤的化学结构趋于成熟稳定,且煤中的脂肪碳减少,芳香碳增加,甲基碳和亚甲基碳含量减少。经过多次尝试确定了芳香炭、脂肪族侧链和氧官能团之间的键合模式,获得最终的分子结构模型:C_(175)H_(162)O_(13)N_(2)(FS1)、C_(190)H_(159)O_(5)N_(3)(ZY1).该模型较好地反映煤的真实结构,模拟的^(13)C NMR光谱与实验光谱具有良好的一致性。上述研究为不同变质程度煤的分子结构演化提供了理论参考,为建立高可信度的分子结构表征提供了方法。

三聚氰胺改性脲醛树脂化学结构及反应过程的^(13)C-NMR研究

通过13C-NMR可以很好地解析采用传统工艺(碱—酸—碱工艺)合成三聚氰胺改性脲醛树脂反应过程中的结构变化,并可推测其发生的反应。结构分析表明:在保温反应开始阶段,尿素与甲醛之间的反应主要为加成反应,产物以一羟甲脲和二羟甲脲为主,并有少量三羟甲脲生成;三聚氰胺与甲醛的加成反应产物为一羟甲基三聚氰胺和二羟甲基三聚羟胺;缩聚反应已经发生,一羟甲脲,一羟甲基三聚氰胺,一羟甲脲与一羟甲基三聚氰胺间的缩聚反应已经开始,分子间以醚键和次甲基键连接为主。保温反应结束直到整个反应结束,缩聚反应为主要反应类型,三聚氰胺改性脲醛树脂中存在着3种反应体系:尿素甲醛的反应体系、三聚氰胺甲醛反应体系和三聚氰铵尿素甲醛共缩合反应体系。

聚乙烯醇改性脲醛树脂化学结构及反应的^(13)C-NMR研究

通过13C-NMR解析了采用传统工艺(碱—酸—碱工艺)合成聚乙烯醇改性脲醛树脂反应过程中的结构变化,并推测其反应。结果表明:碱性条件下,甲醛与尿素以加成反应为主,反应生成大量的一羟甲脲,尿素全部参与反应,甲醛此时以聚合状态存在,同时也有缩聚反应的发生;酸性阶段以缩聚反应为主,形成以亚甲基键或醚键连接大分子体系,聚合状态的甲醛已全部分解,并以甲二醇的形式参与缩聚反应;第3次尿素的加入明显地降低了反应体系中的游离甲醛含量,同时生成物主要为一羟甲脲。聚乙烯醇单体的化学结构在13C-NMR上有较好的表征,但可以证明有聚乙烯醇缩甲醛生成的化学位移未被检测到,因此在该实验范围内,没有聚乙烯醇缩甲醛生成。

普鲁卡因等27种青霉素及头孢菌类的~1H、^(13)C-NMR谱解析规律

目的:总结普鲁卡因等27种青霉素及头孢菌类的核磁共振氢、碳谱规律,解析青霉素与头孢菌类的分子结构的异同和归属。方法:核磁共振一维氢、碳谱,采用室温、常规测试方法。结果:青霉素与头孢菌类具有~1H—NMR 差异特征峰,青霉素类分子中,四圆环上的二个-CH 多数表现为单峰且重叠,显示 A_2系统。头孢菌类分子中,四圆环上的二个-CH 均表现为双峰,且不重叠,显示 AB 系统。在^(13)C—NMR 谱中两类谱图无差异,该-CH 峰不重叠。结论:核磁共振一维氢谱,简便、快速、灵敏,为药物结构的鉴定提供有效可靠的方法。

烟草果胶和纤维素含量^(13)C MultiCP/MAS NMR同时测量

果胶和纤维素是烟草细胞壁的重要组成成分,其含量对烟草品质与安全性产生重要影响。传统分析方法难以实现果胶和纤维素的同时定量。本文在优化核磁共振波谱序列条件的基础上,采用固体^(13)C多重交叉极化/魔角旋转核磁共振波谱分析技术(^(13)C MultiCP/MAS NMR)建立了烟草果胶和纤维素含量的同时测量新方法。方法以聚半乳糖醛酸和微晶纤维素为标准物质,以3-(三甲基甲硅烷基)丙酸-d4钠盐(TMSP)做为内标物质,分别建立内标法标准曲线,相关系数R2为0.999 0和0.998 2。果胶测量的检出限和定量限分别为0.38和1.28 mg·g^(–1),精密度(RSD,n=5)小于3.05%。纤维素测量的检出限和定量限为1.01和3.32 mg·g^(–1),精密度(RSD,n=5)小于2.74%。应用本方法测量烟梗、烟草薄片和烟叶等不同类型样品中的果胶和纤维素含量,并对比烟草行业标准方法的测量结果,果胶含量的相对误差在-0.95%至4.51%之间,纤维素含量的相对误差在0.77%至2.46%之间。表明^(13)C MultiCP/MAS NMR方法快速,准确,适合批量样品的分析测量,为果胶和纤维素等细胞壁类大分子的同时定量分析提供重要技术支持。

~1H-NMR和^(13)C-NMR在山茱萸环烯醚萜类化合物结构鉴定中的应用

山茱萸 ,别名枣皮、萸肉等 ,原植物为山茱萸科木来木属落叶小乔木CornusofficinalisSibeetZucc ,过去也有将其归为灯台树属植物Microcarpiumofficinalis(SiebetZucc)Nakai。除齐墩果酸、熊果酸等三萜化合物外 ,山茱萸中还含有多种环烯醚萜类化合物。迄今为止 ,从山茱萸中提取、分离和鉴定的环烯醚萜类化合物已有 10个 ,分属 3种类型。

应用^(13)C NMR-DEPT技术确证红霉素衍生物的结构

由红霉素A衍生物经二氯亚砜消除反应制备 12, 21 双键 2′ O, 4″ O 二苯甲酰基 (9S) 9 O, 11 O 异丙基红霉素A 5时, 同时得到另一化合物:6, 7:12, 21 二双键 2′ O, 4″ O 二苯甲酰基 (9S) 9 O, 11 O 异丙基红霉素A 6. 应用13C NMR DEPT技术, 确证了6的结构为二双键产物, 双键位于红霉素内酯环6, 7位.

α-萘乙酰芳胺的^(13)CNMR谱的研究

研究了最近合成的 5种α 萘乙酰芳胺新化合物 .通过测定 5种新化合物的1 3CNMR和DEPT谱等 ,对其结构进行了确定 ,并对其全部谱峰做出归属 ;同时 ,讨论了化学位移与分子结构间的一些关系 .

钯催化Csp-Csp3偶联反应的^13C NMR定量研究

利用NOE(Nuclear Overhauser Effect)增强的13C NMR方法对钯催化Csp-Csp3偶联反应过程进行实时、定量监测.通过制作浓度曲线的方法定量分析了反应过程中各组分的浓度变化.实验表明,同一物质各个共振峰的NOE增强倍数基本不变.结果证实了几个主要反应物和产物的含量变化之间具有相关性,提示这些物质同属一个反应过程,为早期提出的反应机理(Zhao Y S,et al.J Am Chem Soc,2006,128:15 048-15 049)提供了实验证据.说明13C NMR能准确地提供反应体系中各物质的浓度变化信息,是化学反应机理的有效研究手段.

线型-超支化嵌段聚乙烯的^(13)C NMR研究(英文)

含有结晶链段和无规链段的线型-超支化嵌段聚乙烯(LHBPE)是一类新型的聚合物.在链转移剂存在的情况下,LHBPE可以通过α-二亚胺溴化镍/乙撑桥二氯茚锆/甲基铝氧烷(MAO)催化的乙烯聚合制得.本文主要对LHBPE进行13C NMR研究,并对聚合物分子的支链如甲基、乙基、丙基、丁基和戊基等进行归属和定量研究.

N-(2-苯基-1,2,3-连三唑-4-甲酰基)-N′-芳基硫脲的^(13)C NMR谱的研究

研究了最近合成的 6种N (2 苯基 1 ,2 ,3 连三唑 4 甲酰基 ) N′ 芳基硫脲新化合物 .通过测定 6种新化合物的1 3CNMR和DEPT谱等 ,对其结构进行了确定 ,并对其全部谱峰做出归属 ;并给出了这类新化合物中苯的两个新取代基 ( R1 和 R2 )的取代参数 ;同时 ,讨论了化学位移与分子结构间的一些关系 .

-取代苯对位^(1)H及^(13)C──NMR谱化学位移间线性关系的讨论

以一取代苯为基本模型，由一取代苯对位质子的￣１Ｈ──ＮＭＲ谱化学位移δ＿ｐ与￣（１３）Ｃ──ＮＭＲ谱化学位移δ＿ｃ＝１２８．５＋Ａ＿ｐ计算式中的取代参数Ａ＿ｐ之间的线性关系，用最小二乘方法来得一取代苯对位碳核￣（１３）Ｃ──ＮＭＲ谱化学位移经验公式：δ＇＿ｃ＝９．２＋１６．３９δ＿ｐ，其计算结果与文献值相一致。

水溶液中N-烷基亚胺二乙酸二氨铂(Ⅱ)配合物的^(13)C NMR研究

在不同ｐＨ条件下以Ｎ－烷基亚胺二乙酸［Ｒ－Ｎ（ＣＨ２ＣＯＯＨ）２，Ｒ＝Ｍｅ，ｉ－Ｐｒ，ｎ－Ｐｒ，ＨＯ—Ｅｔ］为配体合成了一系列二氨铂（Ⅱ）类配合物．１３ＣＮＭＲ（２０ＭＨｚ）研究结果表明该类配体均以Ｎ、Ｏ与铂配位，配位方式不随合成时ｐＨ值的改变而改变，在弱酸条件下，配合物处于交换平衡状态．平衡常数由不同ｐＨ下未配位羧基碳的化学位移计算而得．

十二烷基硫酸钠-水溶性非离子大分子间团簇化作用部位的~1H和^(13)C及2D NMR表征

运用1H NMR,13C NMR,2D NOESY-NMR及2D ROESY-NMR等多种波谱技术联合表征典型阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与典型水溶性非离子大分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)间的团簇化作用部位.NMR综合分析结果表明,SDS分子亲水头基邻近的C1~C2片段与PVP分子中内酰胺氮为中心的主链α-C、五元环上羰基C1(记为P1)及C4(记为P4)片段给出较强的作用信号,推断SDS分子亲水头基与PVP分子中内酰胺氮及其两者的相邻区域可能为形成团簇时SDS束缚胶束与PVP间超分子作用的主要部位.而SDS束缚胶束与PEG形成团簇时,除极性部位及其相邻区域的相互作用外,部分PEG链节可能渗入到SDS束缚胶束的C3部位或更深的内部.

夏枯草属植物三萜类化学成分及^(13)C NMR波谱特征

目的 :对夏枯草属植物中三萜类化学成分研究进行综述 ,并对其13 CNMR波谱特征进行归纳总结。方法 :查阅国内外研究文献 ,对夏枯草属植物中三萜类成分进行总结 ,并对其13 CNMR波谱特征进行归纳、分析。结果和结论 :从夏枯草属植物中共分离得到了 2 8个三萜类化合物 ,其中 2 0个呈游离状态 ,8个呈结合状态 (皂苷 ) ;且不同的三萜化合物其13 CNMR波谱在骨架类型、取代基类型及位置等方面均具有其特征性。

黄芩的^(13)C NMR指纹图谱研究

利用PFT-NMR核磁共振波谱仪测定了黄芩提取物的13C NMR图谱,对黄芩提取物的13C NMR指纹图谱进行了解析,并与黄芩素、千层纸素A、汉黄芩素和黄芩苷进行了比较,获得了黄芩提取物的特征峰,结果表明不同黄芩提取物的13C NMR指纹图谱都显示出黄酮类有效成分特征共振峰,并具有很好的重现性和高度的特征性,可以成为黄芩真伪鉴别的依据.

纤维素前驱物6-^(13)C标记示踪研究纤维素与木质素连接方式

从细胞壁多糖的角度分析糖单元与木质素苯丙烷结构单元之间的共价键连接方式,合成了带6-13C标记的纤维素前驱物尿苷二磷酸葡萄糖,并将其与苯丙氨酸解氨酶(PAL)的抑制剂L-2-氨氧基-3-苯基丙酸(AOPP)及外源性木质素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷一起投入生长中的银杏植物体内,分析结果证明了(6-13C)尿苷二磷酸葡萄糖是对植物中纤维素进行选择性13C标记的合适的前驱物。从正常生长的银杏新生木质部组织提取木质素-碳水化合物复合体(LCC),并用纤维素酶和半纤维素酶酶解LCC得LCC酶解产物(EDLCC)。红外光谱及13C NMR检测LCC和EDLCC,分析证实了纤维素6位碳与木质素以苯甲醚键方式连接。

树轮α-纤维素δ^(13)C角分布及其气候含义

利用从中国天目山和庐山采集的 4株树轮样 ,分析了树轮沿不同方位δ1 3C的变化特点 ,讨论了角分布的成因。结果表明 ,树轮在不同方位上的木质α 纤维素δ1 3C值不同 ,而且各方位上δ1 3C的差异与分析期间历年平均值的年际差异在量级上大致相当。对各方位δ1 3C作方差分析表明 ,各方位存在显著性差异 ,说明δ1 3C的角分布具有独立意义。对其中一棵柳杉树轮δ1 3C角分布与气候要素的相关分析表明 ,不同方位的δ1 3C值与年、季节和月降水及温度相关 ,从而使树轮可记录信息分辨率提高、信息量增大。用树轮δ1