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本教材是在多年中国科学技术大学研究生和本科生生物大分子波谱学原理、结构生物学Ⅱ（波谱学）及核磁共振实验技术等理论和实验教学中使用的讲义基础上，参考国内外有关专著编撰而成。本教材主要介绍了核磁共振原理、高场核磁共振波谱仪的结构与功能，以及核磁共振在各类分子结构解析、分子间互相作用，分子动力学研究方面的应用。详细介绍了应用多维核磁共振技术解析蛋白质三维溶液结构的原理、方法和策略。本书可作为高等院校化学、材料、生物、物理和药学等专业的本科生、研究生的教材及教师的教学参考书，也可供从事核磁共振波谱学及相关专业方向研究的科研工作者参考。

序………….....................(ⅰ)

前言............................................................(ⅴ)

第1章 核磁共振基本原理.................................................................…(1)

1.1 原子核的磁矩………......…….........................(1)

1.2 核磁共振现象………..........................................(2)

1.3 自旋﹣晶格相互作用和自旋﹣自旋相互作用.........................................(5)

1.4 Bloch方程……...................................(10)

1.5 脉冲傅里叶变换核磁共振基本原理...................................................(20)

第2章 化学位移.................................(26)

2.1 化学位移的定义.........................................(26)

2.2 化学位移和分子结构.............................................(29)

2.3 环流位移的计算…............................................................…………(41)

第3章 自旋裂分................................................(45)

3.1 基本原理..............................................................................(45)

3.2 核磁共振波谱解析.........................................……(49)

3.3 耦合常数和生物大分子构象................................................…………(62)

第4章 弛豫……...............................…….....(71)

4.1 分子运动和相关时间................................................………………(71)

4.2 弛豫机制................................................................................….(73)

4.3 核欧沃豪斯效应 ……..........................................................(76)

4.4 弛豫时间和分子运动……...............................…………………(84)

4.5 弛豫时间的测量方法.............……...........(89)

第5章 化学交换现象………………………………(95)

5.1 基本理论..................................(95)

5.2 化学交换实例 ………………....………(97)

5.3 化学交换的应用.................................................................. (101)

第6章 多重共振.................................................................(104)

6.1同核去耦…......................................................….......(104)

6.2 异核去耦.......................................................(106)

6.3 门去耦和反门去耦........................................(110)

6.4 组合脉冲去耦………………………………(112)

第7章 仪器和实验方法…………………………(155)

7.1 样品的准备………………............(115)

7.2 核磁共振谱仪..........................................................................(119)

7.3 数据处理…………………....(133)

7.4 实验基本程序...............................................................(143)

第8章 一维多脉冲实验.........................................................................(146)

8.1 J调制自旋回波............................................................(146)

8.2 INEPT实验.........................................................................(148)

8.3 DEPT实验.....................................…….......................(152)

8.4 选择性脉冲傅里叶变换实验…………................(154)

第9章 二维磁共振波谱基本原理.......................................................... (161)

9.1 引言..........................................................(161)

9.2 2D-NMR的FT及线型…………………………………(164)

9.3 异核化学位移相关谱..........................................................(168)

9.4 同核化学位移相关谱.......................................................….(171)

第10章 蛋白质结构测定...............................................(188)

10.1 残基自旋系统的识别….……………….....(188)

10.2 通过¹H-¹H欧沃豪斯效应的顺序识别..............................................(195)

10.3 确定二级结构单元…..........................................(196)

10.4 化学位移与二级结构单元的关系.............................................(201)

10.5 三级结构的测定………...............................................(205)

第11章 异核三维核磁共振波谱学......................................(207)

11.1 引言..............................................(207)

11.2 异核三维核磁共振波谱学简介…….......................................(208)

11.3 多维核磁共振方法解析蛋白质结构……......................(209)

第12章 核磁共振新技术与新方法................................................(226)

12.1 引言……......................................................(226)

12.2 TROSY以及甲基TROSY技术 ……................................(227)

12.3 RDC实验....................................................(233)

12.4 CPMG和DEST实验….........................................(238)

12.5 PRE和PCS实验......................................(243)

习题….......................................(248)

参考文献……......................(254)

附录1 NMR 研究常用核的物理常数..............................(256)

附录2 20种常见氨基酸残基在无规卷曲肽段中¹H的化学位移………………(258)

附录3 20种常见氨基酸残基在无规卷曲肽段中的¹²C的化学位移……………(259)

附录4 20种常见氨基酸残基在无规卷曲肽段中的⁵N及氨基¹H的化学位移………(260)

附录5 核磁共振实验中一些常用的溶剂….............(261)

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核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是指核磁矩不为零的核，在外磁场的作用下，核自旋能级发生塞曼分裂（Zeeman Splitting），共振吸收某一特定频率的射频（Radio Frequency, RF）辐射的物理过程。由于核磁共振的参数与分子的化学结构有密切的关系，因而NMR能提供有关化学结构及分子动力学的信息，成为分子结构解析的一个有力工具。

NMR技术从发现到发展，直到今天的广泛应用，不过七十余年的历史，却有着非常惊人的成就。与之相关的工作已经先后有8人获得6次诺贝尔奖（3次物理学奖，2次化学奖，1次生理学或医学奖），由此足以看出核磁共振波谱技术及其应用的多学科交叉的特点。

书籍介绍

本教材是在多年中国科学技术大学研究生和本科生生物大分子波谱学原理、结构生物学Ⅱ（波谱学）及核磁共振实验技术等理论和实验教学中使用的讲义基础上，参考国内外有关专著编撰而成。本教材主要介绍了核磁共振原理、高场核磁共振波谱仪的结构与功能，以及核磁共振在各类分子结构解析、分子间互相作用，分子动力学研究方面的应用。详细介绍了应用多维核磁共振技术解析蛋白质三维溶液结构的原理、方法和策略。本书可作为高等院校化学、材料、生物、物理和药学等专业的本科生、研究生的教材及教师的教学参考书，也可供从事核磁共振波谱学及相关专业方向研究的科研工作者参考。