平顶山矿区构造煤傅里叶红外光谱和^(13)C核磁共振研究

利用傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振(13C NMR)技术对平顶山矿区不同变形程度构造煤和原生结构煤的分子结构差异进行了分析。红外光谱分析表明,构造煤的生烃潜能('A')和脂肪链长及支链化程度(B)均小于原生结构煤,芳脂比(I)大于原生结构煤,缩合度(DOC)变化不明显;随变形程度的增加,构造煤生烃潜能('A')逐渐减小,缩合度(DOC)逐渐增加。核磁共振分析结果显示,官能团对煤中芳碳率和脂碳率的变化有一定贡献,芳碳区存在显著差异的主控因素为带质子芳碳和桥接芳碳(fH,Ba),脂碳区中的主要影响因素是亚甲基碳(fb2);随变形程度的增加,构造煤中亚甲基碳(fb2)逐渐减小,带质子芳碳和桥接芳碳(fH,Ba)逐渐增加。通过对构造煤化学结构的傅里叶红外光谱和核磁共振分析,进一步揭示了构造煤在煤与瓦斯突出中的作用。

X射线光电子能谱与^(13)C核磁共振在生物质碳表征中的应用

近年来,生物质碳(biochar)作为新型吸附剂被广泛研究。但由于制备biochar的生物质原料和热解温度的不同,使biochar的结构和组成存在差异,从而影响其对污染物的吸附。目前关于biochar的结构和组成的研究还不够全面。因此,结合了能谱与光谱分析的手段,对biochar的结构和组成进行了深入的分析。选取木质类(柳树枝条)和草类(水稻秸秆)作为原料,分别在不同热解温度(300,450和600℃)下制得biochars,并对biochars样品进行元素分析、X射线光电子能谱分析(XPS)和固态13 C核磁共振(13 C NMR)研究,以阐明不同热解温度和生物质来源的biochars的结构和组成。结果显示:biochar的H/C,O/C和(O+N)/C的比值随着热解温度的升高而降低;草类biochar比木质类biochar具有更高的灰分含量和表面极性;木质类biochar的矿物主要分布在样品颗粒内部,其表面被有机质覆盖,而草类biochar部分矿物暴露在样品颗粒表面;13 C NMR显示低温制得的biochar主要由芳香碳、脂肪碳、羧基和羰基碳组成,高温制得的biochar主要由芳香碳组成,且低温制得biochars中,木质类biochars比草类biochars含有更高的木质素的残留碳结构,这是由于木质类biochars原材料中含有更高的木质素。

^(13)C固体核磁共振法测定CH_4-THF二元水合物的微观结构特征

认识天然气水合物的微观结构特征对于研究其形成机理和储运技术具有重要的意义。为此,采用^(13)C固体核磁共振(SSNMR)技术分析了四氢呋喃(THF)水合物和CH_4—THF二元水合物的笼型结构特征,确定了后者的结构类型和客体分子分布特征,并获得了后者客体分子的笼占有率和水合指数。实验结果表明:①纯THF水合物的2个共振谱峰的化学位移分别为668.3和δ26.1,其THF分子填充在Ⅱ型水合物大笼(5^(12)6~4)中;②CH_4—THF二元水合物和纯THF水合物一样,同为Ⅱ型结构,其THF分子仅填充在大笼(5^(12)6~4)中,笼占有率为0.994 8,而CH_4分子仅占据小笼(5^(12)),笼占有率较低,仅为0.482 5;③由于CH_4分子填充率较低,二元水合物的水合指数为8.67,明显大干理想值(5.67),水合物储气量较小;④CH_4—THF二元水合物中客体分子笼占有率的大小与水合物的生成条件(温度、压力)及制备方法(反应状态、时间等)有关,改变水合物的形成条件,在一定程度上可以调节笼型水合物客体分子的笼占有率,从而提高水合物的储气密度。

柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩干酪根^(13)C核磁共振研究

柴达木盆地北缘是柴达木盆地三大油气区之一 ,其源岩为早、中侏罗世煤系地层。烃源岩有机质类型以Ⅲ1型和Ⅱ型干酪根为主 ,Ⅰ2 型干酪根仅在局部地区有分布。通过对柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩中不同类型干酪根的13 C核磁共振研究 ,指出了研究区Ⅰ2 、Ⅱ、Ⅲ1型干酪根的化学结构特征以及化学结构中“芳构碳”、“油潜力碳”与“气潜力碳”的相对含量 ,据此从定量分析的角度对不同类型干酪根的生油气贡献作了评价。Ⅰ2 、Ⅱ、Ⅲ1型干酪根的生烃能力依次减弱 ,对生油的贡献也依次减弱 ,且生成油气的比例不同 ,Ⅰ2 、Ⅱ型干酪根以生油为主 ,Ⅲ1型干酪根则以生气为主。

脲醛树脂胶粘剂^(13)C核磁共振分析

采用常规化学分析和13C核磁共振相结合的方法,分析研究了脲醛树脂胶粘剂性能与结构的关系。结果表明:在摩尔配比F:U=1.2:1时,粘度越高,游离尿素的含量越低,羟甲基的含量越低,游离甲醛含量降低; 树脂产品的粘度低,聚合度也低,羟甲基的含量偏高,粘接性能下降,同时游离甲醛含量上升,而适量苯酚的添加可改善树脂结构,是一种优化树脂的途径。当增大摩尔配比到F:U=1.4:1时,尿素含量下降,游离甲醛含量上升。因此,摩尔配比的选择在很大程度上影响脲醛树脂的性能。

原小檗属类生物碱^(13)C核磁共振化学位移的模拟

将表征分子局部化学微环境的原子电性作用矢量(AEIV)和原子所处状态的原子杂化状态指数(AHSI)用于原小檗属类生物碱13C核磁共振(NMR)波谱模拟中,所得5参数回归模型的r,q,RMSEE和RMSCV分别为0.9829,0.9821,7.7329和7.8843.采用留分法(LMO)和交叉测试(crosstest,CT)相结合的方式对模型稳定性和预测能力的检验结果较为满意,LMO及CT对样本原子化学位移预测值与实验值的相关系数rpred分别为0.9829,0.9865和0.9821.进一步采用该模型对13 CNMR未知的4个小檗碱类化合物共计58个等价共振碳原子进行预测,所得结果与谱学模拟软件gNMR计算值较为接近.

两个特殊骨架的C_(20)-二萜生物碱的全部~1H(^(13)C)核磁共振信号指定

两个具有特殊骨架的C_(20)-二萜生物碱北乌灵(kusnezoline)和峨翠灵(omeieline)分别分自中国特产毛茛科植物北草乌(Aconitum kusnezoffii Pritz)、彭州岩乌头(A.racemulosum var.pengzhouense)和峨嵋翠雀花(Delphinium omeiense W.T.Wang).应用2D NMR技术(~1H-~1H COSY,HMQC,HMBC,NOESY)全面归属了这两个生物碱的~1H和^(13)C信号的化学位移。

固体^(13)C核磁共振技术在食品科学研究中的应用

固体13C核磁共振技术是一种无损、高效的检测技术,在食品科学中有广泛的潜在应用。本文在查阅近5年重要文献的基础上,对固体^(13)C核磁共振技术基本原理及其在食品科学研究中的重要应用进行了综述。固体^(13)C核磁共振技术在食品科学研究中的应用主要包括食品成分分子结构解析、食品品质评价及功能特性测试。最后探讨了该技术应用于食品科学研究的发展前景及存在的主要问题,以期为推动该技术在我国的研究提供文献参考。

两个1,4-二酮衍生物的顺反异构体的确定及其1H,^(13)C核磁共振信号归属

应用一系列一维和二维核磁共振实验包括梯度选择性1H-1H同核相关谱(gCOSY)1、H-13C异核单量子相干谱(gHSQC)1、H-13C异核多量子相干谱(gHMBC)以及核Overhauser效应谱(NOESY),对两个新型吡咯和呋喃衍生物的前体——1,4-二羰基衍生物(E)-1,4-di(benzo)[1,3]dioxol-5-yl)-2-(methylthio)but-2-ene-1,4-dione(A)和(Z)-1,4-di(benzo)[1,3]dioxol-5-yl)-2-(methylthio)but-2-ene-1,4-dione(B)的顺反异构体进行了确定,并对其1H,13C核磁共振信号进行了完全归属.

利用^(13)C探头测^(27)Al核磁共振谱

对于８０ＭＨｚ的核磁共振仪，１３Ｃ与２７Ａｌ的共振频率差为０．７３８ＭＨｚ。由于１３Ｃ核磁共振谱测定时需要较宽的频带，选择合适的参数，用１３Ｃ１０ｍｍ单探头或１３Ｃ－１Ｈ５ｍｍ双探头都可以测得２７Ａｌ核磁共振谱。当［Ａｌ３＋］＝０．１ｍｏｌ／Ｌ时，对于１３Ｃ１０ｍｍ探头灵敏度为４２，线宽４．８Ｈｚ；对１３Ｃ－１Ｈ５ｍｍ双探头，灵敏度为２４．８，线宽为３．２Ｈｚ。

一种有机小分子手性催化剂的取代物的~1H,^(13)C核磁共振信号归属

3-hydroxy-N-(pyrrolidin-2-ylmethyl)-2-naphthamide(化合物Ⅰ)是最近合成的一种有机小分子催化剂,能催化麦克尔非对称加成反应,且具有高产率、高度立体专一性、反应条件易实现等优点.目前普遍认为:在催化过程中该催化剂萘环上的OH和NH与反应物形成氢键.为了研究该过程,合成了tert-butyl 2-((3-hydroxy-2-naphthamido)methyl)pyrrolidine-1-carboxylate(化合物Ⅱ),应用一系列一维和二维核磁共振(NMR)技术对化合物Ⅱ进行了1H1、3C NMR信号归属.为进一步用NMR实验方法研究催化剂与反应物的氢键作用机理奠定了良好基础,同时为类似化合物的NMR信号归属提供了参考依据.

应用^(13)C核磁共振波谱分析吐哈盆地干酪根结构变化

吐哈盆地是中国较大的煤系含油气盆地之一,成烃母质大多处于低成熟阶段。为研究油气形成过程中干酪根大分子结构的变化,对盆地侏罗系八道湾组的煤与碳质泥岩干酪根,进行了热解实验,借助于13C核磁共振波谱分析,研究了不同成熟度下干酪根结构的特征与变化。结果表明,随热演化程度的增加,煤与碳质泥岩干酪根中的脂肪族类明显降低、氧接芳碳脱落、芳香结构轻微缩合,在低成熟演化阶段表现尤为明显。脂肪链中亚甲基次甲基含量大于甲基含量,是吐哈盆地轻质低成熟油储量多于低成熟气的主要原因。

固相萃取法提取典型海水溶解有机质及其红外光谱和固态^(13)C核磁共振表征

由于海水盐度大、有机质含量低,从海水中提取和纯化克级溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)一直十分困难。基于Bond Elut PPL固相萃取小柱法进行海水DOM固体样品提取的放大试验,建立DOM自动化调酸、PPL树脂吸附技术,最后形成提纯、冷冻干燥PPL-DOM(通过PPL树脂提取的DOM)完整工艺。采用元素分析、三维荧光光谱、红外光谱和固态^(13)C核磁共振(NMR)波谱法进行样品表征。结果表明:(1)该方法对近海表层海水DOM回收率稳定在50%以上,搭建的提取装置DOM日吸附量可达230 mg;(2)鳌山湾四个季节批次PPL-DOM整体分析结果表明,样品的元素组成和光谱特征相似,表明方法适用性和稳定性较好;(3)三种水生态环境的PPL-DOM^(13)C NMR谱图显示样品的基本特征相似,以烷基碳、碳水化合物碳、芳香碳和羧基碳/酰胺碳为主,其中偶极去相(dipolar dephasing)谱显示了DOM前体化合物来源的差异。多种结果表明放大后的PPL固相萃取法可稳定提取克级DOM样品。

观察化学药物治疗效果新方法：^13C核磁共振影像学和光谱学技术

据Day SE[Nat Med，2007，13（11）：1382-1387]报道，利用超极化^13C核磁共振影像学和光谱学可观察化学药物治疗效果。 核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），是利用核磁共振原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。原则上所有自旋不为零的核元素都可以用于成像，例如氢（^1H）、碳（^13C）、氮（^14N和^15N）、磷（^31P）等。

^(13)C NMR分析食用油甘油酯组成的方法研究

研究采用核磁共振碳谱法(^(13)C NMR),首先识别食用油脂中甘油一酯(MG)、甘油二酯(DG)、甘油三酯(TG)及游离脂肪酸(FFA)等组分的特征峰,然后确定特征峰响应值与组分含量的关系,最后建立了食用油脂中甘油酯组成的核磁共振碳谱分析方法。实验结果表明,样品量为200 mg食用油甘油酯,溶剂为0.5 mL氘代氯仿,^(13)CNMR谱采集条件为脉冲序列zgpg30,扫描次数(NS)为100,脉冲宽度(P1)为30μs,能够快速的测定甘油酯样品中MG、DG、TG和FFA的相对质量分数,且所测定结果与柱层析分离法测定的结果没有显著差异。该方法对响应值最低的游离脂肪酸的检出限可低至1.35%,定量限可低至4.45%。

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.

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。

两种罗汉果多糖的IR及^(13)CNMR分析

利用FT IR和13C NMR技术对罗汉果中的两种多糖SGPS1(Siraitia grosvenorii Polysaccharides,SGPS)和SGPS2进行分析。从SGPS1和SGPS2的红外吸收(4000-500 cm-1)可知,它们具有典型的多糖吸收特征,SGPS1中的单糖残基以吡喃环和呋喃环的形式存在,SGPS2中的单糖残基以α-吡喃环的形式存在。同时运用13C NMR证实了这两种多糖的单糖残基环状构型及糖苷键构型。

^(13)C NMR在新型灵芝三萜类化合物的应用

高等真菌灵芝属的子实体作为著名的中药,灵芝三萜类化合物是中药灵芝主要活性化学成分,近年来灵芝三萜类化合物仍然不断被大量发现,而且结构越来越新奇.本文总结了10年来文献报道灵芝三萜化合物的13C NMR化学位移,找出了一些规律,对进行灵芝三萜化合物类结构的研究,将提供十分便捷的途径.