核磁共振波谱法测定鸟苷-Ag+ 反应的化学计量比
从1970年以后，核磁共振技术开始成为测定有机化合物结构的重要手段，从不同类型的一维、二维核磁谱图中可以反映化合物结构的主要信息。核磁共振谱图具有一定的规律性、可解析性强，这两点是红外光谱、紫外光谱、质谱所不具备的优势。核磁共振现象是指利用外加磁场的作用使自旋量子数不为零（I≠0）的原子核发生塞曼分裂，对特定频率的电磁波产生共振吸收的物理过程。不同类型原子核产生的核磁信号不同，在核磁谱图中反映的信息也不同。I=1/2的原子核的核电荷分布可以看作球形对称，是核磁共振研究最多的对象，如1H、13 C、19 F、15N、29Si、31P等。其中，核磁共振氢谱（1H NMR）是使用频率最高的谱图。因为氢核的磁旋比是所有天然存在的原子核中最大的（γ=2.68×108rad?T-1 ?S-1），天然丰度高（99.98%），灵敏度也是最高的。1H NMR提供信号峰的化学位移可以初步判断峰的类型、谱峰裂分情况和耦合常数得到信号峰的邻近关系、谱峰积分面积反映原子的相对个数等信息。根据谱图上的信号峰可以初步识别某些特征基团，从而与化合物的结构相比较。迄今，核磁共振技术用于化合物的结构测定愈加广泛，在有机化学、药物、食品、高分子、生物等领域均有涉及。
本实验以一种常见的核苷分子鸟苷（Guanosine, G）为研究对象，利用核磁共振波谱法测定鸟苷-Ag+反应的化学计量比。
实验方法：实验涉及到的核磁共振氢谱均在布鲁克公司AvanceⅡ-600 MHz 核磁共振谱仪（Bruker Company，Switzerland）上完成，配备5mm BBO 探头，控温单元是BCU05 。
1H NMR试验参数：1H的共振频率为600.13 MHz；脉冲时间P1设置为18.7 μs，相应的脉冲能量为21.10 W；以TMSP的化学位移作为内标，谱宽设置为20 ppm；D1设置为8 s；采样次数ns为16次；时域数据长度为 64 K; 接收增益值RG设为5。
进行核磁共振滴定试验时，在核磁共振管中制备1 mL浓度为20 mM的鸟苷样品溶液，使用1 M AgNO3溶液从0 ~ 30 μL进行滴定。每次加入2 μL AgNO3溶液后，记录混合物的1H NMR谱图，并记录其N1H的化学位移变化。
实验结果：1H NMR谱显示（图1），在室温下，Ag+加入到G的DMSO溶液中，导致N1H的化学位移明显向低场移动（Δδ = 0.21 ppm）。以Ag+与G的摩尔比为横坐标，N1H化学位移变化值为纵坐标作图，所得结合曲线（图2）显示Ag+与G配合物的化学计量为1:1。即在本试验条件下1个鸟苷分子可以结合1个Ag+。
图1DMSO-d6中G随Ag+浓度增加的核磁共振谱图
图2 Ag+/G比值与N1H化学位移变化的曲线图
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