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温州大学化学学科在有机核磁共振波谱领域取得重要进展

日期：2014-09-18阅读：次

核磁共振（NMR）由于携带丰富的结构信息，在天然产物新颖结构推定、有机合成产物鉴定等方面发挥了巨大作用。而体现其威力的是几个“小”参数：化学位移（旅美学者虞福春教授等发现），³J偶合（诺贝尔奖获得者Martin Karplus提出）以及NOE效应（美国科学院院士Albert W. Overhauser发现）。最近，美国Ad Bax院士等发现残留偶极偶合（RDC）是一个更具有丰富空间结构信息的参数，它反映了分子结构中原子与原子之间距离与角度的关系，从而可构建全局立体结构，把分子结构分析更精确地推向三维空间。但长期以来面临的关键难题是缺乏有效定向介质，不易实现检测，尤其在有机溶剂中，严重限制了其应用，该基础科学问题一直困扰着波谱学家。

在省自然科学基金项目的资助下（项目资助号：LY14B020010和Y2080331），我院雷新响博士与浙江大学、南京大学、德国马普生物物理化学研究所携手合作，实验证实氧化石墨烯液晶可作为定向介质提取RDC值，并具有以往定向介质所不具备的明显优势：（1）氧化石墨烯液晶的形成临界浓度低、定向角度可控，测定RDC值准确；（2）氧化石墨烯不产生背景信号，故被测分子的NMR图谱不被干扰而清晰展出，这为利用RDC值深层次挖掘结构信息提供了新的策略、思路和方法学支撑；（3）氧化石墨烯液晶可在各种有机溶剂以及很宽的酸碱度和温度范围操作，且可保持长时间的稳定；（4）氧化石墨烯可大批量生产，且价格低廉；（5）研究建立的各向异性介质制备工艺简单、瞬时，解决了长期限制RDC技术由于操作复杂导致推广应用困难的瓶颈问题，这为非核磁共振专业人员应用该常规化的RDC技术测定手性分子和复杂手性天然分子的分子结构提供了可能。相关工作近期发表在J. Am. Chem. Soc. (2014,136: 11280-11283)上。

雷新响博士课题组长期从事NMR方法在有机化学中的应用研究，有关NMR手性分子识别的部分研究结果已发表在Org. Lett. (2012, 14 : 5813-5815)，Tetrahedron: Asymmetry(2011, 22, 1667-1771)，Org. Lett.(2010, 12 : 2540-2543)以及Org. Lett.(2010, 12 : 3238-3241)等上。相关工作曾被美国化学会ACS新闻栏目“Noteworthy Chemistry”报道点评。目前，雷新响博士课题组正围绕NMR开展立体化学及手性识别的新方法研究，以及RDC技术在复杂手性天然分子结构鉴定应用中的挑战性工作。

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