浅谈核磁共振及其应用

等。 利用 !、"、#、$等核磁共振谱确定有机化合物 分子结构和变化，原子的空间位置和相互间的关 联。 高分子化合物聚合度的研究；高分子材料在变 温条件下，分子结构的动态变化研究；测定自扩散系 数 % & ’、化学交换系数随温度变化的研究，核磁共振显 示出在动力学方面的功能。 利用核磁共振方法有可能解决某些属于分子结 构和晶体结构的问题，有可能研究固体中分子运动 的性质，研究结构相变（例如铁电体的结构相变），研 究磁性材料中不同晶格位置上的超精细场等。 利用核磁共振方法研究硅酸盐材料中硅结构的 变化，可以知道水泥中硅的聚合度。可以研究硅酸 盐玻璃中铝的配位结构及其变化 % ( ’。 在药学中可以用它分析各种中药和西药的结 构。 在石油分析中，用它做定性和定量分析。 在日用化学和食品工业中，使用核磁测量物质 的含水量和含油量以及其它性质。 )*+&年，生物学上出现了一次引人注目的重大 突破——— 揭示了遗传之迷，发现了核糖核酸是遗传 的物质基础，从而使生物学进入了第三个发展阶段， 即分子生物学阶段。生物学之所以发展到这一阶 段，主要是引入了大量的高精密实验观测和检测手 段，如核磁共振谱仪、色谱仪、激光发射光谱仪等。 生物中的有机相酶促反应、药物合成、生化反应及分 离过程、杂环化学、电合成化学及环境生物治理等， 恰是 #,-谱仪在生物学、药物学和环境化学上发 挥重要作用的领域。 化学工程与技术中，分子模拟是其中一项研究 内容，模拟以后，实际合成的检验必须要有可以推断 分子结构的仪器来证明分子模拟的正确性，#,-则 可以胜任这一检验工作。 在膜的研究中，有关膜的制备及分离或合成物 质的结构鉴定、物质结构环境的变化及跟踪膜催化 的反应机理等需要 #,-谱仪。 精细有机合成，环保中水质稳定剂和水质处理 剂的机理、过程研究，合成反应过程的在线监控和原 料、最终产品的质量监控都离不开使用 #,-谱仪。 核磁共振适合于液体、固体。如今的高分辨技 术，还将核磁用于了半固体及微量样品（微升量级） 的研究。核磁谱图已经从过去的一维谱图（).）发展 到如今的二维（/.）、三维（&.）甚至四维（(.）谱图， 陈旧的实验方法被放弃，新的实验方法迅速发展，它 们将分子间的关系表现得更加清晰。核磁的多共振 探头、"!0,12#034"5超高速探头、"$ 6 ,15固体 探头、!- 6 ,15高分辨探头、4,124#2成像探头、 "-78$-890超低温探头，多机连用技术，:;;,!< 以上超高场核磁谱仪等将核磁的应用范围更加拓 宽，功能更加强大。新发展起来的软件技术能对所测 分子的结构进行百分比置信度的推测。 在世界的许多大学、研究机构和著名企业集 团，都可以听到核磁共振这个名词，包括我们熟悉 的 .=>?@A（杜邦）、4"4（卜内门）、9BCDE（拜尔）、915F （巴斯夫）、!?DGHIA（郝斯特）、2JBK?（格拉斯哥）、 5LMAH NJM@D（史克）、$E?GADE O 2BLPJD（宝洁）、-?GHD （罗氏）、Q@MJDRDE（联合利华）、,DEGS（默克）、F=TM（富 士）、5B@U?<（山度士）% + ’、3BMHDMC? "DLD@A（太平洋水 泥）等。 在中国，液相核磁在企业中应用较为普遍，燕山 石化、金陵石化、扬子石化、乐凯胶片等都有核磁的 应用。固相核磁（除固体物理用固体核磁外）使用普 及率不高，一方面是开发不够，另一方面是一些研究 和生产领域还没有充分认识到固相核磁的可用性和 优越性。随着核磁谱仪的普及和核磁应用的开发，更 多的领域将受益于核磁共振技术。 参 考 文 献 ) 宁永成 V 有机化合物结构鉴定与有机波谱学 %, ’ V 北京： 科学出版社，/;;)V & W : / 毛希安 V 核磁共振基础理论 %, ’ V 北京：科学出版社， )**XV + & 毛希安 V 现代核磁共振实用技术及应用 %, ’ V 北京：科学 技术文献出版社，/;;;V )*; W /// ( 环球分析测试仪器有限公司（香港）译 V 瓦里安核磁最新 进展 % " ’，/;;;V &) + 布鲁克仪器有限公司 V 瑞士布鲁克有限公司北京代表处 主办 V 布鲁克通讯 % Y ’ Z /;;;V )/（))）：: 学术研究王晓钧等：浅谈核磁共振及其应用