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。

^(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。

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。

用^13C—NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用１３￣Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始媒的大分子结构具有参考价值。

^(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.

HDTMA^+柱撑蒙脱石的^(13)C MAS NMR谱研究

采用13C魔角旋转核磁共振技术(MASNMR),对HDTMA+柱撑蒙脱石层间域内由于堆垛密度差异所致的具不同排列方式的有机离子的构形进行了研究。结果表明,长链烷基在层间并不是完全刚性的(All trans)状态,同时由不同构形离子组成的有机相之间的比例也不是不变的,而是随着有机离子在层间域内堆垛密度的增大,柱撑离子存在着一个从类似固体状态(Solid like)到类似液体状态(Liquid like)再到类似固体状态变化的宽范围的分子环境。其中平卧双层排列模式中有机分子所表现出的类似液体的性质最为明显,只有在较高堆垛密度的倾斜双层排列模式下层间离子才表现出较明显的类似固体状态。

[60]富勒烯衍生物的对称性、碳笼结构与^(13)C NMR谱

本文全面综述了多种 [6 0 ]富勒烯衍生物的结构 ,阐述了13 CNMR谱在 [6 0 ]富勒烯衍生物结构表征中的应用 ,重点讨论了不同对称性 [6 0 ]富勒烯衍生物的13 CNMR谱图特征。通过 [6 0 ]富勒烯部分13 C共振线的化学位移、数目和相对强度 ,可以确定 [6 0 ]富勒烯衍生物的对称结构和加成方式。对于Cs、C2v和C3v对称性的 [6 0 ]富勒烯衍生物 ,镜面上的碳原子的相对化学位移很大程度上取决于他们距加成位置的距离。因此 ,13 CNMR谱在碳笼具体结构的确定中具有不可替代的作用。

萜类化合物^(13)C NMR化学位移的定量构谱相关研究

利用原子电性作用矢量(Atomic electro-negativity interaction vector,AEIV)和原子杂化状态指数(Atomic hybridization state index,AHSI)对萜类化合物中的C原子进行结构表征并与其核磁共振碳谱(13C NMR)建立了优良的定量构谱相关(QSSR)模型.其中29个单萜类化合物中的290个C原子建模的计算值经留一法(Leave-one-out,LOO)交互校验(Cross-validation,CV)预测值的复相关系数(R)分别为0.9900和0.9867,进一步使用倍半萜、二萜、三萜化合物分子中65个C原子的13C NMR化学位移值来检测该模型的稳定性,模型预测值和观测值间复相关系数(R)为0.9777,取得了令人满意的结果.

处理琥珀和树脂的ESR行为及^(13)C NMR表征

近期市场上出现的琥珀究竟是处理琥珀还是处理柯巴树脂或处理现代树脂 ?就这一疑惑问题 ,采用IR,ESR, 13 C NMR测试方法 ,重点对这类处理品中碳官能团的变异特征和 13 C NMR化学位移及共振谱峰进行了剖析。研究结果初步证实 ,天然树脂中稳定自由基的自旋浓度与芳香化程度密切相关 ,并受控于所处的地质年代、石化期后的物理化学环境 ;后期的熔结作用、聚合与酯化作用以及外来填充物的不等量掺入是造成处理琥珀和处理柯巴树脂或处理树脂中稳定自由基自旋浓度和芳香化程度变异的主要缘由。人工聚合、酯化或熔结处理易导致天然树脂中不稳定的 T-CH2 碳官能团和脂甲基碳官能团及脂肪族连氧碳官能团断键 ,与之对应的 13 C NMR共振谱峰是判断处理琥珀或处理树脂的重要依据。羰基碳官能团与脂甲基碳官能团的相对含量随着地质年代的递增而衰减直至消失 ,它对天然树脂相对年龄的判别及鉴定具有重要的标型意义。

应用FTIR和^(13)C NMR表征制革废水处理过程的溶解性有机物特性

制革业是我国重要的工业门类,年废水排放量2亿t以上。制革废水中油脂、皮屑、胶原蛋白等大分子有机物含量较高,同时兼具高盐、高碱、高负荷的特点,已被相关部门列为重点监控的工业污染源。在制革废水的处理方面,不仅要关注进出水的水质参数,同时也要监测废水处理过程污染物的转化规律,以便为废水处理工艺的优化和废水处理设备的研发提供基本数据。溶解性有机物(DOM)广泛存在于各类水体中,是表征废水理化性质和净化程度的重要参数。目前,对于制革废水处理过程DOM性质的研究尚很欠缺。以此为切入点,采用元素分析、热重分析、红外光谱和核磁共振表征制革废水不同处理工段的DOM样品。研究发现:制革废水处理时间的延长导致DOM中C元素含量升高,H/C原子比先增加后降低,说明大分子有机物首先被分解为小分子链状结构,最终存在于水体的是极难降解的终极结构组分。DOM脂肪族化合物和蛋白组分的热解发生在第二阶段(110~530℃),第三阶段(530~800℃)主要完成芳环的降解或C—C键的断裂。废水原水DOM主要含有—OH,—NH2,CO等官能团,FTIR图谱证明了废水处理中后期高聚合度芳香族物质的存在,这是微生物新陈代谢作用的结果。DOM中烷基C含量先增加后减少,含量最大值(25.25%)出现在二级生化池;芳香C含量的最小值(28.28%)出现在二级生化池,而后迅速上升,暗示了废水处理过程含C官能团种类和数量的交替变化规律。对制革废水DOM性质的跟踪识别有助于从总体上推断污染物的净化机制。

C_(20)富勒烯分子异构体的^(13)C NMR谱特征比较

选择C20富勒烯分子最可能稳定存在的几种等能异构构型作为研究对象,在高斯中选用密度泛函理论,用B3LYP/6-31G*方法和基组对这几种分别属于D2h、C2h、C2、D3d和Ci对称群的C20富勒烯分子异构体进行了结构优化,得到了各个构型的键长信息并对它们进行了比较。根据对称性的不同对5种异构体分子的13C NMR谱图特征进行了分析和比较,阐述了每种异构体的NMR谱图特征线的数目以及强度差别。结果表明,通过观察C20富勒烯分子异构体13C NMR谱图中特征谱线的个数和强度,可以很好地区分5种异构体的异构类型,为实验上鉴定C20富勒烯分子所属对称群做了前期准备。

离子性指数、极化效应指数与醇^(13)CNMRδC的关系

通过对64个饱和醇类化合物中348个碳原子的13CNMR谱化学位移与其部分结构参数关系的研究,发现各个碳原子的13CNMR谱化学位移与离子性指数(INI)、极化效应指数(PEI)以及结构信息参数[NiH(i=α、β、γ)和γOH]的关系可表示为:δC=[-2.3-0.8577(INI)+10.6233(∑PEI)+0.5630(INI/∑PEI)-0.4208(∑PEI/INI)+0.1979NαH-7.4625NβH+24.4467NγH+0.2563γOH]×(-53.169)(相关系数R=0.9914)此式不仅在一定程度上阐明了醇13CNMR谱化学位移与其分子结构信息之间的关系,同时也提供了一种计算醇分子13CNMR谱化学位移的新方法,并对解析及预测其13CNMR谱提供了理论依据.

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。

木质素酚醛树脂炭膜的CP/MAS^(13)C NMR表征

采用固体核磁共振技术CP/MAS 13C NMR分析了木质素酚醛树脂炭膜。结果显示木质素含量的变化影响到炭膜的结构,如:炭膜中侧链烷基碳、非酚型紫丁香基和羟甲基碳结构。

端羟基超支化聚酯的接枝改性^(13)C NMR表征

利用羟基与酰氯的反应,选用苯甲酰氯对端羟基超支化聚酯进行端基改性,采用13C NMR表征改性产物。研究表明:苯甲酰氯能有效地修饰超支化聚酯,通过控制H30和苯甲酰氯的投料比可以较好地控制端基的接枝率;利用13C NMR谱图,结合超支化聚合物的结构特性,能够较好地计算出聚合物的分子量和反应的程度——接枝率。

四种氮杂查尔酮的^(13)C-NMR波谱分析

为研究合成出的氮杂查尔酮13C-NMR图谱,确证其结构,采用测定的13C-NMR图谱与对应查尔酮的相关文献报道及计算机分析软件模拟计算结果相对照,比较各碳在图谱中的化学位移。结果显示,得出了相关化合物13C-NMR图谱出峰顺序和规律,并丰富了波谱数据。由此可知,确证了化合物结构。

三苯基锡苯氧乙酸酯化合物的^(13)C NMR研究

测定了１４种三苯基锡苯氧乙酸酯化合物的１３ＣＮＭＲ谱，利用模型化合物对比及化学位移计算比较等方法．对全部谱线进行了归属，确定了化合物的分子结构．首次求得对苯环碳的取代基化学位移值（ＳＣＳ）：Ｃｉｐｓｏ＝３０．３．

原子电性作用矢量和杂化状态指数用于雄甾烯酮^(13)C NMR谱模拟

本文利用原子电性作用矢量(AEIV)和原子杂化状态指数(AHSI)对13个雄甾烯酮中247个碳原子进行结构参数化表征并与其核磁共振碳谱(13C NMR)建立定量构谱相关(QSSR)模型,运用逐步回归结合统计检测对模型变量进行筛选,最后采用留一法交互校验、残差分布、Cook距离对所建模型稳定性能进行深入分析和检验,建模的计算值、留一法交互校验预测值的复相关系数(R)分别为0.9913和0.9909。进一步挑出58个化学环境差异较大样本为训练集,剩余189个样本为测试集,建模估计值、留一法(LOO)交互校验(CV)和外部样本预测复相关系数分别为Rcum=0.9891、RCV=0.9872和Qext=0.9917。