Среди факторов, определяющих современный уровень профессиональной подготовленности химика-органика, немаловажное значение имеет знание методов физико-химического анализа. Умение активно использовать эти методы позволяет существенно ускорить проведение исследования. В таком традиционном для органической химии направлении, как органический синтез, появляется возможность ставить необычайно тонкие и сложные исследования, примером чего является современная биоорганическая химия. Кроме того, в результате внедрения новейших методов органическая химия расширяется, смыкаясь на границах с такими дисциплинами, как физическая химия, химическая кинетика, квантовая химия, динамическая стереохимия и т. д.
Спектроскопия ЯМР, которой посвящена настоящая книга, является одним из важнейших аналитических методов. Сравнение различных методов физико-химического анализа показывает, что спектроскопия ЯМР, будучи весьма ограниченной по чувствительности, в то же время позволяет проводить экспресс-анализы достаточно сложных реакционных смесей. Эта особенность метода оказывается очень важной на практике. Сейчас химики-органики используют спектры ЯМР сразу вслед за первой несложной очисткой реакционной смеси. Во многих случаях спектр ЯМР позволяет оперативно ответить на вопрос: прошла реакция в нужном направлении или нет?
Однако не только в этом заключается причина широкой популярности спектроскопии ЯМР. Существенно также и то обстоятельство, что даже для сравнительно сложных молекул имеется воз-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие. . , .•«••.. t ... k . 3
Глава 1. Основы спектроскопии ЯМР . . . . . . . , . 7
§ 1. Магнитные моменты ядер............ 7
§ 2. Квантовомеханическая модель ЯМР ......... 8
§ 3. Классическая модель ЯМР........... 15
§ 4. Простейший спектрометр ЯМР.......... 22
§ 5. Сигнал ЯМР.............. . 24
§ 6. Взаимодействия ядерного магнитного момента...... 29
§ 7. Спектроскопия ЯМР высокого разрешения....... 32
Глава 2. Метод спинового гамильтониана....... . 36
§ 1. Основные понятия.............. 36
§ 2. Два взаимодействующих ядра. Система АВ...... 41
§ 3. Общий формализм расчета спектров ЯМР многоспиновых систем 47
§ 4. Трехспиновые системы.............. 52
Глава 3. Химические сдвиги ядер и константы спин-спинового взаимодействия.................. 62
§ 1. Общие сведения о химических сдвигах........ 62
§ 2. Химические сдвиги протонов........... 65
§ 3. Химические сдвиги ядер 13С . ......... 74
§ 4. Общие сведения о константах спин-спинового взаимодействия . 82
§ 5. Константы /нн.............. 85
§ 6. Константы Jen.............. 94
Глава 4. Эффекты химического обмена в спектрах ЯМР . . . • 100
§ 1. Основные понятия динамической стереохимии...... JOO
§ 2. Элементарная теория обменных эффектов в спектрах ЯМР . • *'
Глава 5. Техника регистрации спектров ЯМР ....... '
§ 1. Современный спектрометр ЯМР . . . -......• jil
§ 2. Влияние среды.............V И7
§ 3. Регистрация стандартных спектров ЯМР 'Н (стационарный метод) Jjj'
§ 4. Общая характеристика импульсного эксперимента . J2V § 5. Регистрация стандартных спектров ЯМР 13С — {'Н} . . • •
Глава 6. Расшифровка спектров ЯМР......... 165
§ 1. Предварительная обработка обзорных спектров ЯМР 'Н . . . 165
§ 2. Некоторые математические модели обработки спектров ЯМР . . 170
§ 3. Приближенный анализ мультиплетов........ 175
§ 4. Эвристические приемы расшифровки спектров ЯМР .... 182 § Э. Дополнительные методы анализа спектров ЯМР !Н .... 188 § 6. Анализ спектров с помощью моделирующих и итерационных процедур .................. 200
§ 7. Предварительная обработка обзорных спектров ЯМР 13С — {'Н} 209
§ 8. Дополнительные методы расшифровки спектров ЯМР 13С . . . 215
Глава 7. Применение ЯМР в органической химии ...... 229
§ 1. Метод ЯМР с позиций теории информации....... 229
§ 2. Формальная логика научного исследования........ 236
§ 3. Типичные задачи, решаемые с помощью метода ЯМР .... 240 § 4. Пример идентификации структуры органического соединения по
его брутто-формуле . , •............ 245
§ 5. Пример открытия . . ........,,., 250
Литература . . . . . , -, . »
