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核磁共振的应用范围
发布时间:2015-06-02   点击次数:1851次
  

 液体核磁共振已经显示出它的广泛应用:  近年来,随着NMR磁场强度的提高,NMR已经形成了从400兆到950兆一系列的产品。随着场强的不断提高、以及谱仪自身的改进,NMR对确定物质结构尤其是确定生物大分子蛋白、核酸的物质结构就成为了*的手段。正因为如此,2002年的诺贝尔化学奖授予瑞士ETHW?thrich,表彰他用多维NMR波谱学在测定溶液中蛋白质结构的三维构象方面的开创性贡献。   

 1、核磁共振在化学分析中正发挥越来越大的作用,它不仅是一种研究手段,也是常规分析中不可缺少的一种手段。用它可以对样品进行定性和定量的分析,确定反应过程及反应机理。用它还可以研究各种化学键的性质,研究溶液中的动态平衡,测量液体的粘度,确定各种物质在生产过程中的一些其它性质和控制生产流程等。  利用1H13C15N31P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。 

 2、材料科学领域:高功率固体NMR是研究高分子聚合物、玻璃、陶瓷、煤、树脂、新型表面活性剂、压电物质的研究等非常重要的、有的时候甚至是*的方法。应用化学中精细有机合成的进一步发展,各种新型表面活性剂 的合成、涂料的改性、水处理技术添加剂的研制、新型激光材料以 及有机反应过程的动态和稳态的研究都必须依靠固体NMR谱仪的配合。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。 

 3、在药学中可以用它分析各种中药和西药的结构。   药物结构研究领域:核磁共振技术在创新药物研究及药物质量控制方面具有广泛的应用,不仅能定性定量分析药物及杂质,而且能建立复杂的中药指纹图谱。此外,液体NMR还能分析药物的稳

 4 定性和药物代谢,测定靶蛋白的溶液空间结构及其动力学,研究靶蛋白与药物分子的相互作用不仅能定性定量分析药物及杂质,而且能建立复杂的中药指纹图谱,等等。近年来,国际药典、欧洲药典及美国药典指定NMR谱学技术作为对药物进行分子结构鉴定和药剂的定量研究主要工具。 

 5、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。 

 61953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NMR谱仪在生物学、药物学和环境化学上发挥重要作用的领域。  生命科学领域:本世纪一开始,人类基因组计划取得重大进展,迎来了后基因组时代。国际上,结构基因组计划已提到日程上来了。分子生物学中一个众所周知的事实是蛋白质生物活性和功能的多是在溶液中显现的。而能用于探测溶液中蛋白质的三维构象的*手段就是NMR。正因为如此,2002年的诺贝尔化学奖授予瑞士ETHW?thrich,表彰他用多维NMR波谱学在测定溶液中蛋白质结构的三维构象方面的开创性贡献。  zui具前沿科学的不溶性蛋白或膜蛋白空间三位结构研究也需要用到固体核磁。    6、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,NMR则可以胜任这一检验工作。 

 7、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NMR谱仪。  8、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、zui终产品的质量监控都离不开使用NMR谱仪。

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