Количественная спектроскопия ЯМР на природном содержании 2Н. Новые методики и приложения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат химических наук Гердов, Сергей Михайлович

• Гердов, Сергей Михайлович
• кандидат химических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат химических наук Гердов, Сергей Михайлович

I. Введение.

II. Обзор литературы. Спектроскопия ЯМР на изотопе 2Н.

II. 1 Введение.

11.2 Химические сдвиги.

11.3 Спин-спиновое взаимодействие.

11.4 Релаксация на ядрах дейтерия.

11.5. Изотопные эффекты в химических реакциях.

11.6. Распределение дейтерия в природных соединениях.

III. Методики измерения и анализа спектров ЯМР 2Н.

III. 1. Аппаратурные требования и эталонирование.

111.2. Измерение интегральных интенсивностей линий в спектрах ЯМР 2Н.

111.3. Ядерный эффект Оверхаузера 2Н-{1Н}.

111.4. Релаксация на ядрах Н и условия сужения линий в спектрах ЯМР Н.

111.5. Измерение констант JC'H^H).

111.6. Измерение абсолютного содержания дейтерия и его селективного распределения в этанолах.

111.7. Отнесение сигналов в спектрах ЯМР 2Н.

IV. Распределение дейтерия в органических соединениях синтетического происхождения.

IV. 1. Селективность внутримолекулярного распределения дейтерия по структурно неэквивалентным положениям молекул.

IV.2. Термодинамические изотопные эффекты в молекулах, в которых совершаются внутримолекулярные перегруппировки (циклопентадиен, инден) или наблюдается заторможенное вращение (амиды карбоновых кислот).

IV.2.1. Сигматропный сдвиг в циклопентадиене и индене.

IV.2.2. Заторможенное вращение в JV,iV-диметилформамиде,

МЛ'-диметилацетамиде и iV-метилацетамиде.

V. Распределения дейтерия в терпенах и терпеноидах.

V.I. «H/D-Изотопные портреты» циклических монотерпенов и дискриминация их биосинтетических путей.

V.l.l. Механизм биосинтеза и формирование «H/D-изотопного портрета» терпенов.<.

V.I.2. Особенности внутримолекулярного распределения дейтерия в природных терпенах и терпеноидах.

V.2. «H/D-изотопные портреты» в химических реакциях терпеноидов.

V.2.1. Механизм и стереохимия ацилирования А3-карена.

V.2.2. Пиролиз а-пинена.

V.2.3. Реакция окисления а-пинена.

V.2.4. Бромирование камфоры.

VI. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Количественная спектроскопия ЯМР на природном содержании 2Н. Новые методики и приложения»

Спектроскопия ЯМР Н получила развитие только в последнее двадцатилетие. Малый мапштпый момент и низкое природное содержание дейтерия (0.015%) обусловливают очень низкую интенсивность сигнала этого ядра, которая на шесть порядков меньше, чем для Н и на два порядка меньше, чем для Дополнительные трудности при регистрации спектров возпикают вследствие наличия у дейтерия, имеющего спин равный 1, электрического квадрупольпого момента. По этим причипам до педавнего времени спектроскопия ЯМР Н примепялась для решения относительного узкого круга задач с использованием изотопически обогащенных соединений. Быстрое совершенствование аппаратуры ЯМР в последнюю четверть века, приведшее к многократному повышению чувствительности спектрометров высокого разрешения, открыло пути наблюдения спектров ЯМР Н на природном содержании дейтерия, что существенно расширило потенциальные возможности этого метода. В восьмидесятых годах прошлого века было показано, что распределение дейтерия в природных объектах не равномерно и подвержено значительным колебаниям, обусловленным биологических влиянием различных геофизических, химических и факторов. Различное содержание дейтерия в водяном паре над поверхностью Земли на полюсах (около 90 м.д.) и на экваторе (около 155 м.д.) вызвано существенным различием температур кипения и замерзания изотопомеров воды. По той же причине изотопомерный состав льдов отражает долговременные колебания климата. Вода играет важную роль в образовании биомассы и, следовательно, в формировании ее изотопного состава. Было также обнаружено на ограниченном круге соединений природного происхождения, что распределение дейтерия по структурно неэквивалентным положепиям в их молекулах таюке неравномерно, заметно отличается от статистического и зависит от природного источника. Последнее наиболее интересное и важное обстоятельство, несомненно, является следствием кинетических H/D-изотопных эффектов в биохимических реакциях. Спектроскопия ЯМР Н открывает возможность не только определить абсолютную концентрацию дейтерия в органических соединениях, но и дает полную информацию о распределении изотопа по структурно неэквивалентным положениям в молекулах, т. е. позволяет получить «H/Dизотопный портрет» соединения. В этом отношении она существенно превосходит изотопную масс-спектрометрию, которая при решении последней задачи требует использования трудоемких и сложных реакций носледовательной селективной фрагментации молекул. Первые ЯМР-исследования на природном содержании Н показали, что «H/D-изотоппый портреты» соединений могут дать ценные сведения о механизмах химических реакций и о путях биосинтеза органических молекул. В

Заключение диссертации по теме «Органическая химия», Гердов, Сергей Михайлович

VI. Выводы

1. Разработана методика регистрации и расшифровки спектров ЯМР 2Н с использованием итерационного анализа полной формы линии на природном содержании изотопа, позволяющая почти на порядок увеличить точность определения абсолютного содержания дейтерия и его относительного распределения по структурно неэквивалентным положениям в молекулах в органических соединениях.

2. Получены «H/D-изотопные портреты» нескольких серий органических соединений синтетического и природного происхождения, демонстрирующие специфические особенности неравномерности внутримолекулярного распределения дейтерия и его существенные отклонения от среднестатистического.

3. Показано, что «H/D-изотопные портреты» терпенов и терпеноидов дают основу для дискриминации путей их биосинтеза. Установлено, что биосинтез изученных монотерпеноидов осуществляется в растениях по общему DXP-механизму, а не по классической схеме через мевалоновую кислоту. л

4. Показано, что спектроскопия ЯМР является эффективным инструментом при исследовании химических превращений природных соединений, дающим в совокупности с квантово-химическими расчетами высокого уровня возможность получения детальной картины протекающих процессов.

5. Разработана методика измерения абсолютного содержания и относительного распределения дейтерия в этанолах синтетического и растительного происхождения, позволяющая надежно установить тип сырья, из которого был получен этанол. л

6. Впервые обнаружена селективность распределения Н, обусловленная термодинамическими изотопными эффектами в молекулах, в которых наблюдаются внутримолекулярные перегруппировки (циклопентадиен, инден) и заторможенное внутреннее вращение (амиды карбоновых кислот).

7. Впервые проведена точная экспериментальная оценка ядерного эффекта Оверхаузера 2Н-{'Н}. Установлено, что применение развязки от протонов в спектроскопии ЯМР 2Н не приводит к искажению результатов при количественном анализе.

8. Исследованы температурные зависимости времен релаксации Ti для серии органических молекул и показано, что имеется потенциальная возможность значительного сужения линий в спектрах ЯМР Н при повышении температуры.

9. Разработан метод прецизионного определения КССВ 'H-2H в спектрах ЯМР Н, открывающий возможность измерения констант J('H-'H) в вырожденных системах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Гердов, Сергей Михайлович, 2006 год

1. P. Diehl, Th. Leipert. Magnetic resonance on the deuterium nuclei // Helv. Chim. Acta. 1964,47, 545-553.

2. F. Bloch, W.W. Hansen, M. Packard. The nuclear induction experiment // Phys. Rev. 1946, 70, 474-485.

3. Дж. Эмсли, Дж. Финей, Jl. Сатклиф. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Т. 2. М.: Мир, 1968. 468 С.

4. Н.Н. Mantsch, Н. Saito, I.C.P. Smith. Deuterium magnetic resonance, application in chemistry, physics and biology // Progress in NMR spectroscopy. 1977,11,211-271.

5. Дж. Эмсли, Дж. Финей, JI. Сатклиф. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Т. 1. М.: Мир, 1968. 630 С.

6. D.F. Evans. A simple but accurate method for measuring deuterium chemical shifts relative to the corresponding proton shifts II J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1982, 12261227.

7. C.J. Jameson. The Dynamic and Electronic Factors in Isotope Effects on NMR Parameters. Isotopes in the Physical and Biomedical Sciences. Isotopic Applications in NMR Studies. London: Elsevier, 1992, 54 P.

8. Yu.I. Neronov, A.E. Barsach, Ch. Muchamediev. Primary isotope effect. // J. Exp. Theor. Phys. 1975, 69,1872-1974.

9. Yu.I. Neronov, A. E. Barsach. Deuterium isotope effects on chemical shifts. // J. Exp. Theor. Phys. 1977, 72,1659-1963.

10. P.E. Hansen. Isotope effects in nuclear shielding // Progress in NMR Spectroscopy. 1988,20, 207-256.11

11. Yu.K. Grishin, N.M. Sergeyev, Yu.A. Ustynyuk Deuterium isotopic effect in С NMR spectra // Molec. Phys. 1971,22, 711-714.

12. D. Vikic-Topic, P. Novak, V. Smrecki, Z. Meic. Deuterium isotope effects in 13C NMR spectra of trans-azobenzene II J. Mol. Struct. 1997,410, 5-7.

13. K. Ambroziak, Z. Rozwadowski, T. Dziembowska, B. Bieg. Synthesis and spectroscopic study of Schiff bases derived from trans- 1,2-diaminocyclohexane. Deuterium isotope effect on 13C chemical shift// J. Mol. Struct. 2002, 615, 109-120.

14. C.J. Jameson. Effects of intermolecular interactions and intramolecular dynamics on nuclear resonance //Bull. Magn. Res. 1981,3,3-28.

15. A.A. Borisenko, N.M. Sergeyev, Yu.A. Ustynyuk. Isotope effects on 31P chemical shifts and direct spin coupling// J. Mol. Phys. 1971,22, 715-719.

16. Ю.К. Гришин, B.A. Рознятовский, B.H. Торочешников, Ю.А. Устынюк. Изотопные эффекты в спектрах ЯМР диметилртути и ее дейтеропроизводных // Металлоорганическая химия. 1991, 4,1067-1072.

17. H.S. Gutowsky, М. Karplus, D.M. Grant. Angular dependence of electron-coupled interactions in CH2 Groups // J. Chem. Phys. 1959,31, 1278-1289.

18. W. Saur, H.L. Grespi, J.J. Katz. Molecular and other factors of isotope effect // J. Magn. Res. 1970, 2, 47-51.

19. A.L. Allred, W.D. Wilk. Long-range deuterium isotope effects on chemical shifts // J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1969,273.

20. M. Rospenk, A. Koll, L. Sobczyk. Proton transfer and secondary deuterium isotope effect in the 13C NMR spectra of ortho-aminomethyl phenols // Chem. Phys. Lett. 1996,261, 283-288.1 9

21. H. Jensen, K. Schaumburg. H and D spectra of ethyl bromide // Acta Chem. Scand. 1971,25, 663-668.

22. H. Jensen, K. Schaumburg. Deuterium isotope effects on chemical shifts // Mol. Phys. 1971,22, 1041-1043.

23. N.M. Sergeyev. Isotope effects on spin-spin coupling: experimental evidence // NMR Basic Principles and Progress. 1995, 22, 31-80.

24. X. Гюнтер. Введение в курс спектроскопии ЯМР. М.: Мир, 1984, 478 С.

25. Е.А. Halevi, М. Nussim, A. Ron. Secondary Hydrogen Isotopie Effects. I. Strengths of a-Deuterated Carboxylic Acids and Amines // J. Chem. Soc. 1963, 866-875.

26. R.J. Abraham, H.J. Bernstein. The analysis of Nuclear Magnetic Resonance Spectra. V. Analysis of Deceptively Simple Spectra// Can. J. Chem. 1961, 39,216-230.

27. H.N. Colli, V.Gold, J.E. Pearson. Deuterium isotope effects on carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra// J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1973,408-409.

28. M. Alei, W. Wageman. Carbon-proton coupling constant and deuterium isotope effects// J. Chem. Phys. 1978, 68, 783-784.

29. N.D. Sergeyeva, N.M. Sergeyev, W.T. Raynes. Deuterium induced primary and secondary isotope effects on 13C-H coupling constants in halogenomethanes // Magn. Res. Chem. 1998,36, 255-260.

30. J.R. Everett. Deuterium isotope effects on coupling constants // Org. Magn. Res. 1982, 19, 169-171.

31. R. Aydin, H. Gunther. Secondary deuterium/hydrogen isotope effects on carbon-13 chemical shifts in cycloalkanes. Downfield shifts over three and four bonds // J. Am. Chem. Soc. 1981,103,1301-1303.

32. N.M. Sergeyev. Isotope effects on spin-spin coupling constants: experimental evidence // NMR Basic Principles and Progress. 1990, 22, 31-71.

33. N.M. Sergeyev, N.D. Sergeyeva, Yu.A. Strelenko, W.T. Raynes. The lH-2H, 170-'H coupling constants and the 160/180 induced proton isotope shift in water // Chem. Phys. Lett. 1997, 277, 142-146.

34. A. Abragam. The Principles of Nuclear Magnetism. Oxford: Clarendon Press, 1961. 324 P.

35. Т. Фаррар, Э. Беккер. Импульсная и фурье-спектроскопия ЯМР. М.: Мир, 1973.

36. M.L. Martin, G.J. Martin. Deuterium NMR in the study of site-specific natural isotope fractionation (SNIF-NMR) И NMR Basic Principles and Progress. 1990, 23,3-61.

37. J.P. Jacobsen. Investigation of deuterium relaxation times // J. Magn. Res. 1980, 41, 240-245.

38. D.E. Woessner, B.S. Snowden, Jr. Nuclear Spin-lattice relaxation in ammonium chloride and ammonium bromide with special application to interface water // J. Colloid Interface Science. 1968, 26,297-305.

39. D.E. Woessner, B.S. Snowden, Jr. Temperature-dependence studies of proton and deuteron Spin-lattice relaxation in ammonium chloride // J. Phys. Chem. 1967, 71, 952-956.

40. D.E. Woessner, B.S. Snowden, Jr. Spin-lattice relaxation and phase transition in deuterated ammonium bromide // J. Chem. Phys. 1967, 47, 2361-2363.

41. H.W. Spiess, D. Schweitzer, U. Haeberlen. Molecular motion in liquid toluene from a study of 13C and 2D Relaxation times // J. Magn. Res. 1973, 9,444-460.

42. L. Chen, T. Gro, H. Krienke, H.-D. Ludemann. T,p-Dependence of the self-diffusion and spin lattice relaxation in fluid hydrogen and deuterium // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3,2025-2030.

43. J. Ropp, C. Lawrence, T.C. Farrar, J.L. Skinner. Rotational Motion in liquid water is anisotropic: a nuclear magnetic resonance and molecular dynamics simulation study // J. Am. Chem. Soc. 2001,123, 8047-8052.

44. M.A. Nanny, J.P. Maza. Noncovalent Interactions between monoaromatic compounds and dissolved humic acids: a deuterium NMR Ti relaxation study // Environ. Sci. Technol. 2001,35, 379-384.

45. F. Leshcheva, V.N. Torocheshnikov, N.M. Sergeyev, V.A. Chertkov, V.N. Khlopkov. Interactive lineshape analysis of 13C- 2D multiplets. I. Benzaldehyde-Di // J. Magn. Res. 1991, 94, 1-8.

46. F. Leshcheva, V.N. Torocheshnikov, N.M. Sergeyev, V.A. Chertkov, V.N. Khlopkov. Interactive lineshape analysis of 13C- 2D multiplets. II. Toluene-CHyD and toluene-CHD3 II J. Magn. Res. 1991, 94, 9-20.

47. Solomon. Relaxation Processes in a System of Two Spins // Phys. Rev. 1955, 99, 559-565.

48. D.M. Grant, J. Curtis, W.R. Croasmun, D.K. Dalling, F.W. Wehrli, S. Wehrli. NMR determination of site-specific deuterium isotope effects // J. Am. Chem. Soc. 1982, 104,4492-4494.

49. G.J. Martin, M.L. Martin, F. Mabon, M.-J. Michon. Natural selective 2H labelling applied to the study of chemical mechanisms; labelling without enrichment // J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1982,616-617.

50. R.A. Pascal Jr., M.W. Baum, C.K. Wagner, L.R. Robgers, D.-S. Huang. Measurement of deuterium kinetic isotope effects in organic and biochemical reactions by natural abundance deuterium NMR spectroscopy // J. Am. Chem. Soc. 1986,108, 6477-6482.

51. B.-L. Zhang. Application of natural abundance 2H NMR. Simultaneous measurements of primary and secondary kinetic deuterium isotope effects // Magn. Res. Chem. 1988, 26, 955-959.

52. B.-L. Zhang, M. L. Martin Direct determination of equilibrium deuterium isotope effects at natural abundance II J. Am. Chem. Soc. 1992,114, 7089-7092.

53. JI. Меландр, У. Сондерс. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир, 1983, 344 С.

54. B.-L. Zhang, F. Mabon, М. L. Martin. Simultaneous Determination of Primary and Secondary Thermodynamic Isotope Effects in Tautomeric Equilibria // J. Phys. Org. Chem. 1993,6,367-373.

55. H.-L. Schmidt. Fundamentals and systematics of the non-statistical distributions of isotopes in natural compounds // Naturwissenschaften. 2003,90, 537-552.

56. S.A. Sandford. Interstellar processes leading to deuterium enrichment and their detection // Planetary and Space Science. 2002, 50,1145-1154.

57. L. Merlivat, M. Coantic. Study of mass transfer at the air-water interface by an. isotopic method// J. Geophys. Res. 1975,80, 3455-3464.

58. G. J. Martin, M. L. Martin. Climatic significance of isotope ratios // Phytochemistry Reviews. 2003,2 179-190.

59. J. Schleucher, P. Vanderveer, J.L. Markley, T.D. Sharkey. Intramolecular deuterium distribution reveal disequilibrium of chloroplast phosphoglucose isomerase // Plant, Cell and Environmental. 1999,22, 525-533.

60. B.N. Smith, H. Ziegler. Isotopic fractionation of hydrogen in plants // Bot. Acta. 1990, 103, 335-342.

61. B.-L. Zhang, I. Billault, X. Li, F. Mabon, G. Remaud, M.L. Martin. Hydrogen Isotopic Profile in the Characterization of sugars. Influence of the metabolic pathway // J. Agric. FoodChem. 2002, 50,1574-1580.

62. S.D. Kelly, C. Rhodes, J.H. Lofthouse, D. Anderson, C.E. Burwood, M.J. Dennis, P. Brereton. Detection of sugar syrups in apple juice by 2H and 13C analysis of hexamethylenetetramine prepared from fructose // J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 1801-1806.

63. C. Guilloua, J. Kozietb, A. Rossmannc, G.J. Martin. Determination of the 13C contents of organic acids and sugars in fruit juices. An intercomparison study // Anal. Chim. Acta. 1999, 388,137-143.

64. E. Jamin, J. Gonzalez, G. Remaud, N. Naulet, G.G. Martin, D. Weber, A. Rossmann, H.-L. Schmidt. Improved detection of sugar addition to apple juices and concentrates using internal standard 13C IRMS //Anal. Chim. Acta. 1997, 347, 359-368.

65. E. Jamis, N. Naulet, G. J. Martin. Multi-element and multi-site isotopic analysis of nicotine from tobacco leaves // Plant, Cell and Environment. 1997, 20, 589-599.

66. A. Romann, F. Reniero, I. Moussa, H.-L. Schmidt, G. Versini, M.H. Merle. IRMS investigation of organic compounds // Z Lebensm Unters Forsch A. 1999, 208, 400410.

67. K.S. Habicht, D.E. Canfield, J. Rethmeier. Sulfur isotope fractionation during bacterial reduction and disproportionation of thiosulfate and sulfite // Geochim. Cosmochim. Acta. 1998, 62, 2585-2595.

68. G.J. Martin, M.L. Martin. Deuterium labeling at the natural abundance level as studied by high field quantitative 2H NMR // Tetrahedron Letters. 1981, 22, 3525-3528.

69. E.J. Tenailleau, P. Lancelin, R.J. Robins, S. Akoka. Authentication of the origin of vanillin using quantitative natural abundance 13C NMR // J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 7782-7787.

70. J. Gonzalez, E. Jamin, G. Remaud, Y.-L. Martin, G. G. Martin, M. L. Martin Authentication of lemon juices and concentrates by a combined multi-isotope approach using SNIF-NMR and IRMS II J. Agric. Food Chem. 1998, 46, 2200-2205.

71. S. Armellin, E. Brenna, G. Fronza, C. Fuganti, M. Pinciroli, S. Serra. Establishing the synthetic origin of amphetamines by 2H NMR spectroscopy // Analyst. 2004, 129, 130-133.

72. R. Gonfiantini. Standards for stable isotope measurements in natural compounds // Nature. 1978,271, 534-251.

73. C. Guillou, E. Jamis, G.J. Martin, R. Wittkovski, R. Wood. Isotopic analyses of wine and of products derived from grape // Bulletin O.I. V. 2001, 74, 839-840.

74. B. Popping. The application of biotechnological methods in authenticity testing // Journal of Biotechnology. 2002,98, 107-112.

75. J.E. Gimenes-Miralles, D.M. Salazar, I. Solana. Regional origin assignment of red wines from Valencia (Spain) by 2H NMR and 13C IRMS stable isotope analysis of fermentative ethanol II J. Agric. Food Chem. 1999, 47,2645-2652.

76. G.J. Martin, L. Nicol, N. Naulet, M.L. Martin. New isotopic criteria for the short-term dating of brandies and spirits // Journal of the Science of Food and Agriculture. 1998, 77, 153-160.

77. B.-L. Zhang, M. Lees, G.J. Martin. Stable isotope fractionation in fruit juice concentrates: application to the authentication of grape and orange products II J. Agric. Food Chem. 1995,43,2411-2417.

78. C. Fauhl, R. Wittkowski. Oenological influences on the D/H ratios of wine ethanol // J. Agric. Food Chem. 2000, 48, 3979-3984.

79. G.J. Martin, M. Benbernou, F. Lantier. Application of site-specific natural isotope fractionation (SNIF-NMR) of hydrogen to the characterization of European beers // Journal of the Institute of Brewing. 1985, 91, 242-249.

80. G.G. Martin, Y.-L. Martin, N. Naulet, H.J.D. McManus. Application of 2H SNIF-NMR and 13C SIRA-MS analyses to maple syrup: detection of added sugars // J. Agric. Food Chem. 1996, 44, 3206-3213.

81. G.J. Martin, J. Koziet, A. Rossmann, J. Dennis. Site-specific natural isotope fractionation in fruit juices determined by deuterium NMR an European inter-laboratory comparison study// Anal. Chim. Acta. 1996, 321, 137-146.

82. A.M. Pupin, M.J. Dennis, I. Parker, S. Kelly, T. Bigwood, M.C.F. Toledo. Use of isotopic analyses to determine the authenticity of brazilian orange juice (Citrus sinensis)/7 J. Agric. Food Chem. 1998, 46, 1369-1973.

83. P. Lindner, E. Bermann, B. Gamarnik. Characterization of citrus honey by deuterium NMR// J. Agric. Food Chem. 1996, 44,139-140.

84. Z. Masud, C. Vallet, G. J. Martin. Stable isotope characterization of milk components and whey ethanol И J. Agric. Food Chem. 1999, 47,4693-4699.

85. N. Ogrinc, I.J. Kosir, J.E. Spangenberg, J. Kidric. The application of NMR and MS methods for detection of adulteration of wine, fruit juices, and olive oil // Anal. Bioanal. Chem. 2003, 376,424-430.

86. G.J. Martin, M.L. Martin. A new method for the identification of the origin of natural products. Quantitative deuterium NMR at the natural abundance level applied to the characterization of anetholes // J. Am. Chem. Soc. 1982,104,2658-2659.

87. P. Manitto, D. Monti, G. Speranza. Evidence for an NIH shift as the origin of the apparently anomalous distribution of deuterium in estragole from Artemisia dracunculus II J. Nat. Prod. 2000, 63, 713-715.

88. G. Fronza, C. Fuganti, G. Zucchi, M. Barbeni, M. Cisero. Natural abundance H nuclear magnetic resonance study of the origin of n-hexanol // J. Agric. Food Chem. 1996,44, 887-891.

89. M. Barbeni, M. Cisero, C. Fuganti. Natural abundance 2H nuclear magnetic resonance study of the origin of (z)-3-hexenol // J. Agric. Food Chem. 1997, 45, 237-241.

90. G. Fronza, C. Fuganti, C. Guillou, F. Reniero, D. Joulain. Natural abundance H nuclear magnetic resonance study of the origin of raspberry ketone // J. Agric. Food Chem. 1998,46,248-254.

91. G. S. Remaud, Y-L. Martin, G.G. Martin, G.J. Martin. Detection of sophisticated adulterations of natural vanilla flavors and extracts: application of the SNIF-NMR method to vanillin and^-hydroxybenzaldehyde II J. Agric. Food Chem. 1997, 45, 859866.

92. M.L. Hagedorn. Differentiation of natural and synthetic benzaldehydes by deuterium nuclear magnetic resonance II J. Agric. Food Chem. 1992, 40, 634-637.

93. G. Remaud, A.A. Debon, Y.-L. Martin, G.G. Martin, G. J. Martin. Authentication of bitter almond oil and cinnamon oil: application of the SNIF-NMR method to benzaldehyde // J. Agric. Food Chem. 1997,45, 4042-4048.

94. G.S. Remaud, Y.-L. Martin, G.G. Martin, N. Naulet, G.J. Martin. Authentication of mustard oils by combined stable isotope analysis (SNIF-NMR and IRMS) // J. Agric. Food Chem. 1997, 45, 1844-1848.

95. E. Brenna, G. Fronza, C. Fuganti, M. Pinciroli. differentiation of natural and synthetic phenylalanine and tyrosine through natural abundance 2H nuclear magnetic resonance II J. Agric. Food Chem. 2003, 51,4866-4872.

96. G. Fronza, C. Fuganti, S. Serra, M. Cisero, J. Koziet. Stable isotope labeling pattern of resveratrol and related natural stilbenes // J. Agric. Food Chem. 2002, 50, 27482754.

97. M. Aursand, F. Mabon, G.J. Martin. High-resolution 'H and 2H NMR spectroscopy of pure essential fatty acids for plants and animals // Magn. Res. Chem. 1997, 35, 91100.

98. S. Guiet, R.J. Robins, M. Lees, I. Billault. Quantitative 2H NMR analysis of deuterium distribution in petroselinic acid isolated from parsley seed // Phytochemistry. 2003, 64,227-233.

99. G. Fronza, C. Fuganti, P. Grasselli, S. Servi, G. Zucchi. Natural abundance H nuclear magnetic resonance study of the origin of 2-phenylethanol and 2-phenylethyl acetate II J. Agric. Food Chem. 1995,43,439-443.

100. G. Fronza, C. Fuganti, P. Grasselli, M. Barbeni, M. Cisero. Natural abundance deuterium nuclear magnetic resonance study of the origin of (R)-.delta.-decanolide // J. Agric. Food Chem. 1993, 41, 235-239.

101. J.F. Carter, E.L. Titterton, M. Murray, R. Sleeman. Isotopic characterisation of 3,4-methylenedioxyamphetamine and 3,4-methylenedioxymethylamphetamine (ecstasy) // Analyst. 2002,127, 830-833.

102. R. Carle, J. Beyer, A. Chemina, E. Krempp. 2H NMR determination of site-specific natural isotope fractionation in (-)-a-bisabolols // Phytochemistry. 1992, 31,171-174.

103. E. Brenna, G. Fronza, C. Fuganti, F.G. Gatti, M. Pinciroli, S. Serra. Differentiation of extractive and synthetic salicin. The 2H aromatic pattern of natural 2-hydroxybenzyl alcohol II J. Agric. Food Chem. 2004,52,11A1-1151.

104. S. Hanneguelle, J.-N. Thibault, N. Naulet, G. Martin. Authentication of essential oils containing linalool and linalyl acetate by isotopic methods // J. Agric. Food Chem. 1992,40, 81-87.

105. M. Deiana, F.P. Corongiu, M.A. Dessi, P. Scano, M. Casu, A. Lai. NMR Determination of Site-specific deuterium distribution (SNIF-NMR) in squalene from different sources // Magn. Reson. Chem. 2001, 39, 29-32.

106. B.-L. Zhang, S. Buddrus, M. Trierweiler, G. J. Martin. Characterization of glycerol from different origins by H-and C- NMR studies of site-specific natural isotope fractionation// J. Agric. Food Chem. 1998, 46,1374-1380.

107. A. Hermann. Determination of the site-specific D/H isotope ratios of glycerol from different sources by 2H-NMR spectroscopy // Z Lebensm Unters Forsch A. 1999, 208, 194-197.

108. S. Pionnier, B.-L. Zhang. Application of 2H NMRto the study of natural site-specific hydrogen transfer among substrate, medium, and glycerol in glucose fermentation with yeast II Anal. Biochem. 2002,138, 138-146.

109. N. J. Walton, M.J. Mayer, A. Narbad. Vanillin // Phytochemistry. 2003, 63, 505-515.

110. G.J. Martin, P. Janvier, S. Akoka, F. Mabon, J. Jurczak. A relation between the site-specific natural deuterium contents in a-pinene and their optical activity // Tetrahedron Lett. 1986, 27,2855-2858.

111. M.F. Leopold, W.W. Epstein, D.M. Grant. Natural abundance deuterium NMR as a novel probe of monoterpene biosynthesis: limonene II J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 616-617.

112. M. Goese, K. Kammhuber, A. Bacher, M.H. Zenk, W. Eisenreich. Biosynthesis of bitter acid in hops. A 13C-NMR and 2H-NMR study on the building blocks of humulone // Eur. J. Biochem. 1999,263,447-454.

113. G.J. Marten, B.-L. Zhang, N. Naulet, M.L. Martin. Deuterium transfer in the bioconversion of glucose to ethanol studied by specific labeling at the natural abundance level И J. Am. Chem. Soc. 1986,108, 5116-5122.

114. B.-L. Zhang, Yunianta, M. L. Martin. Site-specific isotope fractionation in the characterization of biochemical mechanisms // J. Biol. Chem. 1995, 270, 1602316029.

115. J.M. Williams, H. Jegou, V. Langlois, B.-L. Zhang, M.L. Martin. The search for D-glucose derivatives suitable for the study of natural hydrogen isotope fractionation // Carbohydrate Research. 1993, 245, 57-64.

116. C. Vallet, R. Said, C. Rabiller, M.L. Martin. Hydrogen isotopic profile in the characterization of sugars. Influence of the metabolic pathway // J. Agric. Food Chem. 2002,50, 1574-1580.

117. Г.А. Калабин, H.B. Кулагина, P.C. Рыков, Ю.П. Козлов, Д.Ф. Кушнарев, А.В. Рохин. Идентификация сырьевой природы этанола методом спектроскопии ЯМР Н // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2003, 7, 87-99.

118. А.Г. Сахабутдинов, Н.В. Кулагина, Д.Ф. Кушнарев, А.В. Рохин, А.Г. Пройдаков, Г.А. Калабин. Механизм распределения дейтерия в этиловых спиртах // Журнал прикладной химии. 2003, 76, 520.

119. Н.В. Кулагина, А.Г. Сахабутдинов, Д.Ф. Кушнарев, А.В. Рохин, А.Г. Пройдаков, Г.А. Калабин. Об участии воды в формировании молекулы спирта при биоконверсии глюкозы // Вестник ИрГТУ. 2004, 4, 150.

120. Н.В. Кулагина. Формирование изотопного состава водосодержащих фрагментов этанола в реакциях химического и биохимического синтеза. Дис. канд. хим. наук, ИГУ, Иркутстк, 2004.

121. G. Richter. Stoffwechselphysiologie der Pflanzen, 5. Stuttgart: Aufl. Georg Thieme Verlag, 1988,405 P.

122. E. Haslam. Shikimic Acid, Metabolism and Metabolites. Chichester: John Wiley & Sons, 1993.

123. H.-L. Schmidt, W. Eisenreich. Systematic and regularities in the originof XHpatterns in natural compounds II Isot. Environm. Health Stud. 2001, 37,253-254.

124. J. Aleu, G. Fronza, C. Fuganti, S. Serra, C. Fauhl, C. Guillou, F Reniero. Differentiation of natural and synthetic phenylacetic acids by 2H NMR of the derived benzoic acids // Eur. Food Res. Technol. 2002,214, 63-66.

125. Э. Дероум. Современные методы ЯМР для химических исследований. М.: Мир, 1992,403 С.

126. I. Billault, R. Robins, S. Акока. Determination of deuterium isotope ratios by quantitative 2H NMR spectroscopy: the ERETIC method as a generic reference signal II Anal. Chem. 2002, 74, 5902-5906.

127. F.L. Granda, G. George, S. Akoka. How to reduce the experimental time in isotopic 2H NMR using the ERETIC method И J. Magn. Res. 2005,174, 171-176.

128. Г. А. Калабин, JI. В. Каницкая, Д. Ф. Кушнарев. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. М.: Химия, 2000,408 С.

129. G.H. Wiess, J. A. Ferretti. Accuracy and precision in the estimation of peak areas and NOE factors II J. Magn. Res. 1983,55, 397-407.

130. C.H. Sotak, C.L. Dumoulin, G.S. Levy. Software for quantitative analysis by carbon-13 fourier transform nuclear magnetic resonance spectroscopy II Anal. Chem. 1983,55, 782-787.

131. B. Thiault, M. Mersseman. Quantitative analysis by nuclear magnetic resonance with fourier transform // Org. Magn. Res. 1975, 7, 575-578.

132. G.H. Wiess, J.A. Ferretti, J.E. Kiefer, L. Jacobsen. A method for elimination errors due to phase imperfection in NOE measurements // J. Magn. Res. 1983,53,7-13.

133. G.J. Martin, X.Y. Sun, C. Guillou, M.L. Martin. NMR determination of absolute site-specific natural isotope ratios of hydrogen in organic molecules. Analytical and mechanistic applications // Tetrahedron. 1985, 41, 3285-3296.

134. T. Nakayama, Y. Fujlwara. Computer compensation for nuclear magnetic resonance quantitative analysis of trance compounds II Anal. Chem. 1982, 4, 25-28.

135. Xwin-nmr Software Manual. Part 1: General Features and Data Processing. Bruker Analitik GmbH, 1997, 185 P.

136. G.J. Martin, N. Naulet. Precision, accuracy and referencing of isotope ratios determined by nuclear magnetic resonance // Frescenius' Z. Anal. Chem. 1988, 332, 648-651.

137. К. Эберт, X. Эдерер. Компьютеры. Применение в химии. М.: Мир, 1988, 349 С.

138. Н.М. Сергеев, Н.Д. Сергеева. Ядерный эффект Оверхаузера в 2Н-{'Н} в воде // Тезисы докладов на IX всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем», Яльчик, 30 июня 5 июля, 2002, 54.

139. S.M. Gerdov, Yu.K. Grishin, V.A. Roznyatovsky, N.M. Sergeyev, N.D. Sergeyeva. Nuclear Overhauser effect 2Н-{'Н} // Abstracts of 19th Central Europe NMR Discussing Group, Valtice, Czech Republic, April 19-21,2004, 14.

140. J.A. Glasel. Deuteron magnetic relaxation times and molecular and intramolecular motion in some organic liquids II J. Am. Chem. Soc. 1969, 91,4569-4571.

141. P.E. Hansen. Isotope effects on nuclear shielding II Ann. Rep. NMR. 1983, 15, 106126.

142. K. Tanabe. Calculation of infrared band intensities and determination of energy differences of rotational isomers of 1,2-dichloro-, 1,2-dibromo- and l-chloro-2-bromoethane // Spectrochim. Acta, Ser. A. 1972, 28A, 407-424.

143. K. Kveseth. Conformers of 1,2-dichloroethane in gas phase II Acta Chem. Scand. A. \915,A29, 307-310.

144. F.R. Jensen, R.A. Neese. Ring inversion barrier of 1,4-dioxane // J. Am. Chem. Soc. 1971,93, 6329-6330.

145. F.A.L. Anet, J. Sandstrom. Ring inversion in 1,4-dioxan // J. Chem. Soc .Chem. Comm. 1971,1558-1959.

146. И.Б. Рабинович. Влияние изотопии на физико-химические свойства э/сидкостей. М.: Наука, 1968.

147. B.-L. Zhang, С. Jouitteau, S. Pionnier, Е. Gentil. Determination of multiple equilibrium isotopic fractionation factors at natural abundance in liquid-vapor transitions of organic molecules // J. Phys. Chem. B. 2002,106, 2983-2988.

148. N.M. Sergeyev, G.I. Abramenko, V.A. Korenevsky, Yu.A. Ustynyuk. PMR spectra of dimers of cyclopentadienyl compounds // Org. Magn. Res. 1972, 4, 39-52.

149. U. Siehl. Isotope effects on NMR spectra of equilibrating systems II Adv. Phys. Org. Chem. 1987, 23, 63-67.

150. E.A. Halevi. Secondary isotope effects II Prog. Phys. Org. Chem. 1963,1, 109-114.

151. C.J. Jameson, H. Osten. The additivity of NMR isotope shifts // J. Chem. Phys. 1984,81, 4293-4299.

152. B.A. Рознятовский, C.M. Гердов, Ю.К. Гришин, Д.Н. Лайков, Ю.А. Устынюк.л

153. Количественная спектроскопия ЯМР Н. Сообщение 1. Термодинамические H/D изотопные эффекты в молекулах НИ-диметилформамида и циклопентадиена // Изв. АН, Сер. хим. 2003, 530.

154. W.R. Roth. 1.5-Wasserstoff-verschiebung im cyclopentadien und inden // Tetrahedron Lett. 1964, 1009-1013.

155. N.M. Sergeyev. Nuclear magnetic resonance shift reagent in NMR spectroscopy: principles, methodology and applications // Progress in NMR spectroscopy. 1975, 9, 71-144. .

156. H. Ohtaki, S. Itoh, T. Yamagughi, S. Ishiguro, B.M. Rode. Structure of liquid N,N-dimethylformamide studied by means of x-ray diffraction // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1983,56, 3406-3409.

157. X. Zhou, J.A. Krauser, D.R. Tate, A.S. VanBuren, J.A. Clark, P.R. Moody, R. Liu. Theoretical study of the structure and vibrational spectrum of N,N-dimethylformamide // J. Chem. Phys. 1996,100, 16822-16827.

158. M. Oki. Applications of Dynamic NMR spectroscopy to Organic Chemistry in Methods in Stereochemical Analysis. VCH, 1985, 423 P.

159. R.C.Jr. Neuman, V. Jonas. Studies of chemical exchange by nuclear magnetic resonance. IX. Rotation about the amide bond in N,N-dimethylformamide // J. Org. Chem. 1974,39, 925-928.

160. H.M. Mantsch, H. Saito, L.C. Leitch, I.C.P. Smith. High resolution deuterium magnetic resonance. Stereochemical dependence of relaxation times // J. Am. Chem. Soc. 1974, 96,256.

161. G. Nandini, D.N. Sathyanarayana. Ab initio studies on geometry and vibrational spectra of TV-methyl formamide and iV-methylacetamide // J. Mol. Struct.: Theochem. 2002,5 79, 1-9.

162. M.A. Phillips, R.B. Croteau. Resin-based defenses in conifers // Trends in Plant Science. 1999,4,184-190.

163. R. Croteau. Biosynthesis and catabolism of monoterpenoids // Chem. Rev. 1987, 87, 929-954.

164. G.D. Brown. Biosynthesis of steroids and triterpenoids // Nat. Prod. Rep. 1998, 15, 653-678.

165. P.M. Dewick. The biosynthesis of C5-C25 terpenoid compounds // Nat. Prod. Rep. 2002,19, 181-222.

166. C.D. Poulter, H.C. Rilling. The prenyl transfer reaction. Enzymic and mechanistic studies of the l'-4 coupling reaction in the terpene biosynthetic pathway // Acc. Chem. Res. 1978, /7,307-313.

167. M. Rohmer. The discovery of a mevalonate-independent pathway for isoprenoid biosynthesis in bacteria, algae and higher plants H Nat. Prod. Rep. 1999,16, 565-574.

168. T. Kuzuyama, H. Seto. Diversity of the biosynthesis of the isoprene units // Nat. Prod. Rep. 2003,20, 171-183.

169. A.L. Lehninger, D.L. Nelson, M.M. Cox. Principles of Biochemistry. New York: Worth Publisher, 1993,1014 P.

170. S. Sagner, C. Latzel, W. Eisenreich, A. Bacher, M. H. Zenk. Differential incorporation of 1-deoxy-D-xylulose into monoterpenes and carotenoids in higher plants // Chem. Commun. 1998,221-222.

171. C. Rieder, B. Jaun, D. Arigoni. On the early steps of cineol biosynthesis in Eucalyptus globules H Helv. Chim. Acta. 2000, 83,2504-2513.

172. C.M. Гердов, Ю.К. Гришин, В.А. Рознятовский, H.M. Сергеев, В.Н. Торочешников, Ю.А. Устынюк. Изучение селективного распределения дейтерия в терпенах и терпеноидах с помощью ЯМР // Структура и динамика молекулярных систем. Уфа. 2002, IX (1), 130.

173. L. Friedman, J. G. Miller. Odor incongruity and chirality // Science. 1971,172, 58.

174. T.J. Leitereg, D.G. Guadagni, J. Harris, T.R. Mon, R. Teranishi. Evidence for the different between the odours of the potical isomers (+)- and (-)-carvone // Nature. 1971,230,455-456.

175. M. Muhlstadt, P. Richter. Uber elektrophile substitutionen nach Friedel-Crafts am A3-caren // Chem. Ber. 1967,100,1892-1897.

176. Б.А. Арбузов, З.Г. Исаева, Т.Н. Тимошина, Ю.Я. Ефремов. Стереохимия восстановления ацетилзамещенных 3- и 2- каренов и масс-спектрометрическое исследование образующихся диастереомеров И Ж. орг. химии. 1993, 29, 19791982.

177. P.J. Кгорр, D.C. Heckert, T.J. Flaut. Stereochemistry of electrophilic substitution of (+)-3-carene : Prins and Friedel-Crafts-acetylation reactions // Tetrahedron. 1968, 24, 1385-1395.

178. P. J. Kropp. Cyclopropyl participation in the carane system // J. Am. Chem. Soc. 1966,88, 4926-4934.

179. S. P. Acharya. Conformations of 3-carene and 2-carene. Their conformational preference and the reactivity of the double bond // Tetrahedron Lett. 1966,4117-4122.

180. A.V. Tkachev, A.Yu. Denisov. Is the Six-Membered Ring of the 3-Carene Molecule Planar 111 Mendeleev Commun. 1991, 98-99.

181. Д.Н. Лайков, Ю.А. Устынюк. Система квантово-химических программ «ПРИРОДА-04». Новые возможности исследования молекулярных систем с применением параллельных вычислений // Изв.РАН, сер.хим. 2005, 804-819.

182. С.А. Осадчий, Г.А. Толстиков. Скипидары как исходное сырье для промышленного органического синтеза // Химия в интересах устойчивого развития. 1997,5, 79-93.

183. J.B. Conant, G.H. Carlson. The apparent racemization of pinene // J. Am. Chem. Soc. 1927,51, 3464-3469.

184. R.L. Barwell. The mechanism of the pyrolyses of pinenes // J. Am. Chem. Soc. 1951, 73,4461-4462.

185. J.J. Gajewski, C.M. Hawkins. Gas-phase pyrolysis of isotopically stereochemically labeled .alpha.-pinene. Evidence for a non-randomized intermediate // J. Am. Chem. Soc. 1986,108, 838.

186. J.J. Gajewski, I. Kuchuk, C. Hawkins, R. Stine. The kinetics, stereochemistry, and deuterium isotope effects in the a-pinene pyrolysis. Evidence for incursion of multiple conformations of a diradical // Tetrahedron, 2002, 58, 6943-6950.

187. A.B. Кучин, Л.Л. Фролова, И.В. Древаль, Е.Н. Зайнуллина. Пиролиз кислородсодержащих производных некоторых монотерпенов // Труды Коми научного Центра УрО РАН. 1996,144, 37-46.

188. J. Ohloff, E. Klein. Die absolute konfiguration des linalools durch verknupfung mit dem pinansystem // Tetrahedron. 1962,18, 37-42.

189. C. Mora. Patent WO 00/63159,2000.

190. H.C. Востриков, A.B. Абутков, M.C. Мифтахов. Необычное превращение вербенона // Ж. орг. химии. 1999, 35, 1418.

191. М.Е. Vargas-Diaz, L. Chacon-Garsia, J.Tamaris, P. Joseph-Nathan, L.G. Zepeda. Enantioselective synthesis of 1-alkyl-substituted 1-phenyl-1,2-ethanediols using a myrtenal-derived chiral auxiliary // Tetrahedron: Asymmetry. 2003,14, 3225-3232.

192. G. Wagner. Rearrangement borneol to camphene // J. Russ. Phys. Chem. Soc. 1899, 31, 680-682.

193. K.G. Carlson, J.K. Pierce. The synthesis and stereochemistry of the four isomeric pinan-2,3-diols // J. Org. Chem. 1971,56,2319-2324.

194. H. Schmidt. 1-Hydroxy-pinocamphon und die beiden diastereomeren a-pinenglykole // Chem. Ber. 1960, 93, 2485-2490.

195. R.P. Bell, S. Grainger. Kinetics and isotope effects in proton transfers from 3bromo- and 3-nitro-(+)-camphor // J. Chem. Soc. Perkin Transactions II. 1976,13, 16061610.