NMR-Spektroskopie

NMR-Spektroskopie - Informationen und Informationsquellen



Der Begriff NMR-Spektroskopie leitet sich vom englischen 'nuclear magnetic resonance spectroscopy' - Magnetische Kernresonanzspektroskopie - ab und bezeichnet eine physikalische Methode zur spektroskopischen Aufklärung der Struktur und und der Dynamik von Materie.

Die NMR-Spektroskopie wird innerhalb der Chemie der Physikalischen Chemie zugeordnet und ist eine Methode der Spektroskopie, die auf der Resonanz magnetischer Atomkerne - bedingt durch das magnetische Moment eines geeigneten Kerns - mit einem starken, von aussen angelegten Magnetfeld basiert. Die NMR-tauglichen Nuklide bzw. Isotope müssen daher im Grundzustand einen Kernspin aufweisen, der ungleich Null ist (siehe unten: Liste NMR-aktiver Kerne).

Die mittels dieser Methode aufgenommen Spektren dienen hauptsächlich zur Analyse und Aufklärung der Strukturen von Molekülen. In der Medizin ist ein modifiziertes, bildgebendes Verfahren - die Magnetresonanztomographie, MRI bzw. MRT - zur Diagnostik im Einsatz.

Die Messung der magnetischen Kernresonanz erfolgt mit einem NMR-Spektrometer. Im Handel erhältliche, gängige NMR-Spektrometer zur chemischen Strukturaufklärung erzeugen dabei magnetische Flussdichten zwischen 7 und 21 Tesla.

Nachfolgend sind online verfügbare Informationen und Quellen zum Thema NMR-Spektroskopie aufgeführt. Weitere Informationen zum Thema englischer Sprache finden Sie unter dem Stichwort NMR spectroscopy.



Inhalt, Gliederung


Aktuelle Berichte
Allgemeine Informationen und Grundlagen
Vorlesungsskripten und Vorlesungsmaterialien
Spezielle Teilinformationen
Hilfsmittel und Daten für Labor und Praktikum
Praktikumsskripten, praktische Anleitungen
Daten und Datenbanken
Online Berechnungen
Journale, Fachzeitschriften
Dissertationen
Artikel und Berichte
Organisationen, Verbände



Aktuelle Berichte



Bestimmung von Lösungsmittelstrukturen mittels NMR

Neue Theorie zur Analyse wechselwirkender Kernspins in Lösungsmitteln. Die Entdeckung langreichweiter Effekte verändert Interpretation von NMR Spektren.

Computersimulation eines ionischen Lösungsmittels: Die Abbildung zeigt eine Computersimulation eines viel benutzten ionischen Lösungsmittels. NOE-Experimente bei tiefen Frequenzen erfassen die Struktur des gesamten Bereichs. Experimente bei hohen Frequenzen liefern Information über die durch eine Lupe hervorgehobene lokale Struktur zweier benachbarter Teilchen.

[Bildquelle: AG 'Physikalische Chemie der Flüssigkeiten']





Konstitutionsanalyse mittels dipolarer Restkopplungen

Neue Methode zur Enträtselung molekularer Strukturen.

Puzzle gelöst - Mittels dipolarer Restkopplungen lassen sich Strukturen organischer Moleküle nachweisen.

[Grafik: Grit Kummerlöwe und R. Oehme]





Modellprotein Ubiquitin
NMR-Spektroskopie in einer Hochdruckzelle

Neue Technologie ermöglicht tiefen Blick in Proteinstrukturen.

Abbildung: Illustration der Temperatur- und Druckabhängigkeit von Wasserstoffbrücken am Beispiel des Modellproteins Ubiquitin.

Mittels NMR-Spektroskopie ist es Forschern gelungen, einen bisher einmaligen Einblick in das Netzwerk von Wasserstoffbrücken und deren Bedeutung für die Proteinstabilität zu gewinnen [Bildquelle: Universität Basel].





NMR-Spektroskopie von RNA-Polymerase

Neue Perspektiven für die Entwicklung von Antibiotika durch NMR-Spektroskopie an großen Proteinen und deren Wechselwirkungspartner.

Abbildung: Kleine und mittelgroße Proteine binden an die bakterielle RNA-Polymerase. Erstmals konnten das riesige Protein RNA-Polymerase und seine Wechselwirkungspartner mithilfe der magnetischen Kernresonanzspektroskopie (NMR-Spektroskopie) im Detail untersucht werden.

[Bildquelle: Dr. Stefan Knauer, Universität Bayreuth]






Allgemeine Informationen und Grundlagen


NMR-Spektroskopie
Grundlagen der NMR-Spektroskopie. Universität Frankfurt - Format: PDF



Vorlesungsskripten und Vorlesungsmaterialien


13C-NMR-Spektroskopie
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

1D NMR-Spektroskopie
Vorlesungsskript; theoretische Grundlagen. Universität Frankfurt - Format: PDF

1H NMR Spektroskopie
Einführung in die 1H NMR Spektroskopie

1H NMR-Spektroskopie
Grundlagen der NMR-Spektroskopie. Universität Münster - Format: PDF

1H,1H-Kopplungskonstanten
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

1H-NMR-Spektroskopie
Eine Einführung in Form eines Online-Buchs

2D NMR-Spektroskopie
Vorlesungsskript; theoretische Grundlagen. Universität Frankfurt - Format: PDF

Anwendung der 1H-NMR-Spektroskopie
Folienskript. TU Berlin

Anwendung Spektroskopischer Methoden
Vorlesungsmaterialien. Universität Zürich

Chemische und Magnetische Äquivalenz
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Chemische Verschiebung
Theoretische Betrachtung. TU München - Format: PDF

Chemische Verschiebung - 13C
Kohlenstoff-13; Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Chemische Verschiebung I
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Chemische Verschiebung II
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Chemischer Austausch, Dynamische Prozesse
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Demobeispiele
Einige NMR-Spektren als Beispiele. TU München - Format: PDF

Eindimensionale NMR-Spektroskopie
Grundlagen - Format: PDF

Festkörper NMR-Spektroskopie
Theoretische Grundlagen. Universität Essen-Duisburg - Format: PDF

Grundlagen
… der NMR-Spektroskopie. eBook. Wiley - Format: PDF

Kern-Overhauser-Effekt
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Lanthaniden-Verschiebungsreagenzien
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

NMR-Lösungsmittel
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

NMR-Spektroskopie
Seminarunterlagen: Grundlagen der NMR-Spektroskopie. Universität Münster - Format: PDF

Spinsysteme höherer Ordnung
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Spinsysteme und skalare Kopplung
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF

Stereochemische Einflüsse - Topizität
Vorlesungsskript zur Organischen Chemie. Universität Hannover - Format: PDF



Spezielle Teilinformationen


Campher
NMR-Spektroskopie am Beispiel Campher - Format: PDF

Phosphatgläser
Hochauflösende NMR in Festkörpern: Strukturaufklärung in Phosphatgläsern

Polymere
NMR-Spektroskopie an Polymeren



Hilfsmittel und Daten für Labor und Praktikum


Anleitung zum Messen und Bearbeiten von NMR-Spektren
Zusammenstellung der Firma Bruker

Lösungsmittel
für die NMR-Spektroskopie - Format: PDF

Lösungsmittel, deuterierte
Tabelle: Deuterierte Lösungsmittel, NMR-Hochauflösung. Universität Bremen

NMR aktive Kerne
Tabelle und Eigenschaften der NMR-aktiven natürlichen Atomkerne bzw. Nuklide / Isotope

NMR-Solvents - Online
Spektren und Daten von Lösungsmitteln für die NMR-Spektroskopie. Universität Potsdam



Praktikumsskripten, praktische Anleitungen


1H NMR-Spektroskopie
F-Praktikumsskript Organische Chemie. FU Berlin - Format: PDF

Gepulste Kernspinresonanz (NMR)
F-Praktikumsskript. Universität Regensburg - Format: PDF

Magnetische Kernspinresonanz
... zum Studium der molekularen Dynamik. Praktikumsskript, theoretische Grundlagen. TU Darmstadt - Format: PDF

NMR-Parameter
Praktikumsskript: Berechnung von NMR-Parametern. TU Dresden - Format: PDF

NMR-Spektroskopie
F-Praktikumsskript. Universität Köln - Format: PDF

Proteine
Theoretische Betrachtungen. Universität Dortmund - Format: PDF

Puls-NMR
F-Praktikumsskript: Kernmagnetische Relaxation. Universität Ulm - Format: PDF



Daten und Datenbanken


Atomic Spectra Database
The spectroscopic data may be selected and displayed according to wavelengths or energy levels by choosing lines or levels. NIST - [engl.]

Atomic Spectral Line Broadening Bibliographic Database
... contains references to publications that include numerical data, general information, comments, and reviews on atomic line broadening and shifts. NIST - [engl.]

Atomic Spectroscopic Data
Spectroscopic database collection. NIST - [engl.]

Atomic Spectroscopic Databases
Spektroskopische Daten und Datenbanken. NIST - [engl.]

Atomic Transition Probability Bibliographic Database
... contains references to publications that include numerical data, comments, and reviews on atomic transition probabilities (oscillator strengths, line strengths, or radiative lifetimes). NIST - [engl.]

BioMagResBank
BMRB's mission is to collect, archive, and disseminate (worldwide in the public domain) the important quantitative data derived from NMR spectroscopic investigations of biological macromolecules - [engl.]

Bor-11 Verschiebungen
Tabelle: 11B chemical shifts. Universität Potsdam - [engl.]

Fluor-19 Verschiebungen
Tabelle: 19F chemical shifts. Universität Potsdam - [engl.]

Kohlenstoff-13 Verschiebungen
13C Chemical Shift Calculation. Universität Potsdam - [engl.]

nJH,H Kopplungskonstanten
Tabelle: nJH,H-Coupling Constants. Universität Potsdam - [engl.]

Phosphor-31 Verschiebungen
Tabelle: 31P chemical shifts. Universität Potsdam - [engl.]

Sauerstoff-17 Verschiebungen
Tabelle: 17O chemical shifts. Universität Potsdam - [engl.]

SDBS
Integrated Spectral Data Base System for Organic Compounds and Spectral Search. AIST, Japan - [engl.]

Stickstoff-15 Verschiebungen
Tabelle: 15N chemical shifts. Universität Potsdam - [engl.]

Wasserstoff-1 Verschiebungen
Tabelle: 1H chemical shifts. Universität Potsdam - [engl.]



Online Berechnungen


1H NMR Wizard
Spektroskopische Tools; Online-Berechnung. Universität Potsdam - [engl.]

JCAMP-DX Generator
Online Berechnung. Universität Potsdam - [engl.]

Kohlenstoff-13
13C-Chemical Shift Calculations. Universität Potsdam - [engl.]

Lineform Simulation
A simple dynamic NMR lineform simulation for two spins. Universität Potsdam - [engl.]



Journale, Fachzeitschriften


Applied Magnetic Resonance
... provides an international forum for the application of magnetic resonance in physics, chemistry, biology, medicine, geochemistry, ecology, engineering, and related fields. Springer - [engl.]

Concepts in Magnetic Resonance Part A
... provides a forum for researchers to discuss fundamental aspects of magnetic resonance, both old and new, that relate to their research, but are difficult to include in a research paper. Wiley - [engl.]

Concepts in Magnetic Resonance Part B: Magnetic Resonance Engineering
... is an international journal devoted to the publication of original investigations concerned with the hardware and software of the engineering and physics aspects of magnetic resonance instrumentation. Articles concerned with both clinical and analytical systems are within the scope of the journal. Wiley - [engl.]

Journal of Biomolecular NMR
... presents research on technical developments and innovative applications of nuclear magnetic resonance spectroscopy in the study of structure and dynamic properties of biopolymers in solution, liquid crystals, solids and mixed environments such as membranes. Springer - [engl.]

Journal of Magnetic Resonance
JMR presents original papers in the fields of nuclear magnetic resonance, electron spin resonance, and nuclear quadrupole resonance spectroscopy, as well as in related experimental techniques. Elsevier - [engl.]

Journal of Molecular Spectroscopy
An international medium for the publication of some of the most significant research in the field, the Journal of Molecular Spectroscopy is an invaluable resource for astrophysicists, chemists, physicists, engineers, and others involved in molecular spectroscopy research and practice. Elsevier - [engl.]

Magnetic Resonance Imaging
MRI is dedicated to both basic research and medical applications, providing a single forum for communication among radiologists, physicists, chemists, biochemists, biologists, engineers, internists, pathologists, physiologists, computer scientists, and mathematicians. Elsevier - [engl.]

Magnetic Resonance in Chemistry
... is devoted to the rapid publication of papers dealing with the application of NMR, ESR and NQR spectrometry in all branches of chemistry. Wiley - [engl.]

Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine
MAGMA is a multidisciplinary international journal that publishes articles on all aspects of magnetic resonance techniques and their applications in medicine and biology. Springer - [engl.]

NMR in Biomedicine
... is a journal devoted to the publication of original full-length papers, rapid communications and review articles in which magnetic resonance spectroscopy or imaging methods are used to investigate physiological, biochemical, biophysical or medical problems. Wiley - [engl.]

Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
... publishes review papers describing research related to theory and application of NMR spectroscopy. Elsevier - [engl.]

Solid State Nuclear Magnetic Resonance
... publishes original manuscripts of high scientific quality dealing with all experimental and theoretical aspects of solid state NMR. Elsevier - [engl.]



Dissertationen


Chemometrie in der NMR-Spektroskopie
Signalanalyse mittels neuronaler Netze. Dissertation, 2000. TU Berlin

Quantitative Durchfluss-NMR-Spektroskopie
... und Anwendungen der Durchfluss-NMR-Spektroskopie in Lösung, in überkritischen Fluiden und in der Gasphase. Dissertation, 2001. Universität Tübingen

Quantitative NMR-Spektroskopie als Referenzverfahren in der analytischen Chemie
Dissertation, 2003. HU Berlin



Artikel und Berichte


Kernspintomografie im Taschenformat
Bei Kernspintomografen denkt man an riesige und teure Geräte, die in Kliniken aufgebaut sind. Nun haben Forscher kleine, tragbare Kernspintomografen entwickelt, die ihre Dienste vor Ort leisten: etwa bei der Untersuchung von Eisbohrkernen. Artikel, Juni 2008



Organisationen, Verbände


AMMRL
Association of Managers in Magnetic Resonance Laboratories - [engl.]

Arbeitskreis 12 Spektroskopie
... in der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie e. V.

Fachgruppe Magnetische Resonanzspektroskopie
... der Gesellschaft Deutscher Chemiker. NMR und ESR. GDCh

ISMRM e.V.
Deutsche Sektion der International Society for Magnetic Resonance in Medicine




Literaturempfehlungen und Bücher: NMR-Spektroskopie


Buchempfehlung

Horst Friebolin

Ein- und zweidimensionale NMR-Spektroskopie

Diese vollständig überarbeitete und aktualisierte Neuauflage des klassischen Lehrbuches beinhaltet neben den Grundlagen der NMR-Spektroskopie auch die der Spektreninterpretation. Ohne viel Mathematik bietet der Text eine Einleitung und deckt somit auch den Lehrstoff von Hochschulkursen ab. Der Hauptanteil des Buches ist nach wie vor der NMR-Spektroskopie an Lösungen gewidmet, doch wurden auch verstärkt Untersuchungen an Festkörpern und die Analyse von Biopolymeren berücksichtigt.

Zum Schluss werden einige Einsatzmöglichkeiten der Kernspintomographie und der Kombination von Tomographie und Spektroskopie besprochen. Ergänzt wurde jedes Kapitel um Aufgaben, deren Lösungsvorschläge im Anschluss an Kapitel 14 zu finden sind. Mit seiner übersichtlichen Darstellung ist dieses Buch ein Muss für Studenten, Dozenten und Anwender der NMR-Spektroskopie in der Chemie, Biochemie und Pharmazie.

Wiley-VCH; 2013






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Einträge: 85

Aktualisierung am 16.11.2016

Stichwörter: NMR, Spektroskopie, Grundlagen, Informationen, Theorie, Anwendung, Lehre, Forschung





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