NMR Spectroscopy??????????????????????????????????????????????	1
	Title Page??????????????????????????????????	5
	Copyright????????????????????????????????	6
	Contents??????????????????????????????	7
	Preface????????????????????????????	17
	Chapter 1 Introduction??????????????????????????????????????????????????????????	19
	1.1 Literature??????????????????????????????????????????	26
	1.2 Units and Constants????????????????????????????????????????????????????????????	27
	References??????????????????????????????????	28
	Part I Basic Principles and Applications??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	29
	Chapter 2 The Physical Basis of the Nuclear Magnetic Resonance Experiment. Part I????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	31
	2.1 The Quantum Mechanical Model for the Isolated Proton??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	31
	2.2 Classical Description of the NMR Experiment????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	34
	2.3 Experimental Verification of Quantized Angular Momentum and of the Resonance Equation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	35
	2.4 The NMR Experiment on Compact Matter and the Principle of the NMR Spectrometer??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	37
	2.4.1 How to Measure an NMR Spectrum??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	37
	2.5 Magnetic Properties of Nuclei beyond the Proton????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	43
	References??????????????????????????????????	45
	Chapter 3 The Proton Magnetic Resonance Spectra of Organic Molecules - Chemical Shift and Spin-Spin Coupling??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	47
	3.1 The Chemical Shift??????????????????????????????????????????????????????????	47
	3.1.1 Chemical Shift Measurements????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	50
	3.1.2 Integration of the Spectrum????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	53
	3.1.3 Structural Dependence of the Resonance Frequency - A General Survey????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	55
	3.2 Spin-Spin Coupling??????????????????????????????????????????????????????????	59
	3.2.1 Simple Rules for the Interpretation of Multiplet Structures????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	64
	3.2.2 Spin-Spin Coupling with Other Nuclei??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	67
	3.2.2.1 Nuclei of Spin I=12????????????????????????????????????????????????????????????????????	67
	3.2.2.2 Nuclei of Spin I>12????????????????????????????????????????????????????????????????????	69
	3.2.3 Limits of the Simple Splitting Rules??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	70
	3.2.3.1 The Notion of Magnetic Equivalence??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	70
	3.2.3.2 Significance of the Ratio J/?0?	74
	3.2.4 Spin-Spin Decoupling??????????????????????????????????????????????????????????????????	76
	3.2.5 Two-Dimensional NMR - the COSY Experiment????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	78
	3.2.6 Structural Dependence of Spin-Spin Coupling - A General Survey??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	80
	References??????????????????????????????????	84
	Chapter 4 General Experimental Aspects of Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	85
	4.1 Sample Preparation and Sample Tubes????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	85
	4.2 Internal and External Standards	88
	4.3 Tuning the Spectrometer????????????????????????????????????????????????????????????????????	92
	4.4 Increasing the Sensitivity??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	96
	4.5 Measurement of Spectra at Different Temperatures??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	99
	References??????????????????????????????????	101
	Textbooks????????????????????????????????	101
	Review Articles????????????????????????????????????????????	101
	Chapter 5 Proton Chemical Shifts and Spin-Spin Coupling Constants as Functions of Structure????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	103
	5.1 Origin of Proton Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	104
	5.1.1 Influence of the Electron Density at the Proton????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	105
	5.1.2 Influence of the Electron Density at Neighboring Carbon Atoms????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	105
	5.1.3 The Influence of Induced Magnetic Moments of Neighboring Atoms and Bonds??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	112
	5.1.4 Ring Current Effect in Cyclic Conjugated ?-Systems	119
	5.1.5 Alternative Methods to Measure Diatropicity????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	128
	5.1.6 Diamagnetic Anisotropy of the Cyclopropane Ring????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	131
	5.1.7 Electric Field Effect of Polar Groups and the van-der-Waals Effect	132
	5.1.8 Chemical Shifts through Hydrogen Bonding??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	135
	5.1.9 Chemical Shifts of Protons in Organometallic Compounds??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	137
	5.1.10 Solvent Effects??????????????????????????????????????????????????????????	138
	5.1.11 Empirical Substituent Constants??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	139
	5.1.11.1 Tables of Proton Resonances in Organic Molecules????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	140
	5.2 Proton-Proton Spin-Spin Coupling and Chemical Structure????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	140
	5.2.1 The Geminal Coupling Constant (2J)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	141
	5.2.1.1 Dependence on the Hybridization of the Methylene Carbon????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	141
	5.2.1.2 Effect of Substituents??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	142
	5.2.1.3 A Molecular Orbital Model for the Interpretation of Substituent Effects on 2J????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	144
	5.2.2 The Vicinal Coupling Constant (3J)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	146
	5.2.2.1 Dependence on the Dihedral Angle??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	147
	5.2.2.2 Dependence upon the C-C Bond Length, R??	148
	5.2.2.3 Dependence on HCC Valence Angles??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	150
	5.2.2.4 Substituent Effects????????????????????????????????????????????????????????????????????	151
	5.2.3 Long-Range Coupling Constants (4J, 5J)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	155
	5.2.3.1 Saturated Systems????????????????????????????????????????????????????????????????	156
	5.2.3.2 Unsaturated Systems????????????????????????????????????????????????????????????????????	157
	5.2.4 Through-Space and Dipolar Coupling??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	161
	5.2.5 Tables of Spin-Spin Coupling Constants in Organic Molecules????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	162
	References??????????????????????????????????	165
	Monograph????????????????????????????????	166
	Review Articles????????????????????????????????????????????	166
	Chapter 6 The Analysis of High-Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectra??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	167
	6.1 Notation for Spin Systems????????????????????????????????????????????????????????????????????????	168
	6.2 Quantum Mechanical Formalism??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	169
	6.2.1 The Schr"odinger Equation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	169
	6.3 The Hamilton Operator for High-Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	171
	6.4 Calculation of Individual Spin Systems??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	173
	6.4.1 Stationary States of a Single Nucleus A????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	174
	6.4.2 Two Nuclei without Spin-Spin Interaction (Jij = 0)	174
	6.4.3 Two Nuclei with Spin-Spin Interaction (Jij = 0)	176
	6.4.3.1 The A2 Case and the Variational Method	176
	6.4.3.2 Calculation of the Relative Intensities????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	180
	6.4.3.3 Symmetric and Antisymmetric Wave Functions??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	181
	6.4.4 The AB System????????????????????????????????????????????????????	182
	6.4.5 The AX System and the First-Order Approximation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	185
	6.4.6 General Rules for the Treatment of More Complex Spin Systems??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	188
	6.5 Calculation of the Parameters ?i and Jij from the Experimental Spectrum	192
	6.5.1 Direct Analysis of the AB System??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	193
	6.5.2 Spin Systems with Three Nuclei??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	195
	6.5.2.1 The AB2 (A2B) System??????????????????????????????????????????????????????????????????????	195
	6.5.2.2 The Particle Spin????????????????????????????????????????????????????????????????	199
	6.5.2.3 The ABX System??????????????????????????????????????????????????????????	200
	6.5.3 Spin Systems with Four Nuclei - The AA'XX' System????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	210
	6.5.4 Computer Analysis????????????????????????????????????????????????????????????	224
	References??????????????????????????????????	227
	Textbooks????????????????????????????????	228
	Review Articles????????????????????????????????????????????	228
	Chapter 7 The Influence of Molecular Symmetry and Chirality on Proton Magnetic Resonance Spectra??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	229
	7.1 Spectral Types and Structural Isomerism????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	229
	7.2 Influence of Chirality on the NMR Spectrum??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	234
	7.3 Analysis of Degenerate Spin Systems by Means of 13C Satellites and H/D Substitution????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	244
	References??????????????????????????????????	247
	Review Articles????????????????????????????????????????????	248
	Part II Advanced Methods and Applications????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	249
	Chapter 8 The Physical Basis of the Nuclear Magnetic Resonance Experiment. Part II: Pulse and Fourier-Transform NMR????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	251
	8.1 The NMR Signal by Pulse Excitation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	252
	8.1.1 Resonance for the Isolated Nucleus??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	252
	8.1.2 Pulse Excitation for a Macroscopic Sample????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	254
	8.2 Relaxation Effects??????????????????????????????????????????????????????????	257
	8.2.1 Longitudinal or Spin-Lattice Relaxation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	257
	8.2.2 Transverse or Spin-Spin Relaxation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	261
	8.2.3 Experiments for Measuring Relaxation Times??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	265
	8.2.3.1 T1 Measurements - the Inversion Recovery Experiment????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	265
	8.2.3.2 The Spin Echo Experiment??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	266
	8.3 Pulse Fourier-Transform (FT) NMR Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	267
	8.3.1 Pulse Excitation of Entire NMR Spectra??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	268
	8.3.2 The Receiver Signal and its Analysis??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	270
	8.4 Experimental Aspects of Pulse Fourier-Transform Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	272
	8.4.1 The FT NMR Spectrometer - Basic Principles and Operation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	272
	8.4.1.1 The Computer and the Analog-Digital Converter (ADC)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	272
	8.4.1.2 RF Sources of an FT NMR Spectrometer??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	276
	8.4.1.3 Transmitter and Signal Phase??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	277
	8.4.1.4 Selective Excitation and Shaped Pulses in FT NMR Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	278
	8.4.1.5 Pulse Calibration????????????????????????????????????????????????????????????????	281
	8.4.1.6 Composite Pulses??????????????????????????????????????????????????????????????	282
	8.4.1.7 Single and Quadrature Detection????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	282
	8.4.1.8 Phase Cycles??????????????????????????????????????????????????????	284
	8.4.2 Complications in FT NMR Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	285
	8.4.3 Data Improvement??????????????????????????????????????????????????????????	287
	8.5 Double Resonance Experiments??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	290
	8.5.1 Homonuclear Double Resonance - Spin Decoupling??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	290
	8.5.2 Heteronuclear Double Resonance??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	291
	8.5.3 Broadband Decoupling??????????????????????????????????????????????????????????????????	293
	8.5.3.1 Broadband Decoupling by CW Modulation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	293
	8.5.3.2 Broadband Decoupling by Pulse Methods????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	294
	8.5.4 Off-Resonance Decoupling??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	295
	References??????????????????????????????????	297
	Textbooks????????????????????????????????	298
	Review articles????????????????????????????????????????????	298
	Chapter 9 Two-Dimensional Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	299
	9.1 Principles of Two-Dimensional NMR Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	299
	9.1.1 Graphical Presentation of Two-Dimensional NMR Spectra????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	302
	9.2 The Spin Echo Experiment in Modern NMR Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	303
	9.2.1 Time-Dependence of Transverse Magnetization????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	303
	9.2.2 Chemical Shifts and Spin-Spin Coupling Constants and the Spin Echo Experiment????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	304
	9.3 Homonuclear Two-Dimensional Spin Echo Spectroscopy: Separation of the Parameters J and ? for Proton NMR Spectra	307
	9.3.1 Applications of Homonuclear 1H J,δ-Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	309
	9.3.2 Practical Aspects of 1H J,δ-Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	312
	9.4 The COSY Experiment - Two-Dimensional 1H,1H Shift Correlations??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	314
	9.4.1 Some Experimental Aspects of 2D-COSY Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	318
	9.4.2 Artifacts in COSY Spectra????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	320
	9.4.3 Modifications of the Jeener Pulse Sequence??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	322
	9.4.3.1 COSY-45????????????????????????????????????????????	322
	9.4.3.2 Long-Range COSY (COSY-LR)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	323
	9.4.3.3 COSY with Double Quantum Filter (COSY-DQF)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	325
	9.5 The Product Operator Formalism??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	327
	9.5.1 Phenomenon of Coherence????????????????????????????????????????????????????????????????????????	327
	9.5.2 Operator Basis for an AX System????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	329
	9.5.3 Zero- and Multiple-Quantum Coherences????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	330
	9.5.4 Evolution of Operators??????????????????????????????????????????????????????????????????????	331
	9.5.5 The Observables????????????????????????????????????????????????????????	334
	9.5.6 The COSY Experiment within the Product Operator Formalism????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	335
	9.5.7 The COSY Experiment with Double-Quantum Filter (COSY-DQF)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	338
	9.6 Phase Cycles??????????????????????????????????????????????	340
	9.6.1 COSY Experiment????????????????????????????????????????????????????????	342
	9.7 Gradient Enhanced Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	344
	9.8 Universal Building Blocks for Pulse Sequences????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	347
	9.8.1 Constant Time Experiments: ?1-Decoupled COSY	347
	9.8.2 BIRD Pulses????????????????????????????????????????????????	347
	9.8.3 Low-Pass Filter????????????????????????????????????????????????????????	348
	9.8.4 z-Filter??????????????????????????????????????????	349
	9.9 Homonuclear Shift Correlation by Double Quantum Selection of AX Systems - the 2D-INADEQUATE Experiment??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	349
	9.10 Single-Scan 2D NMR????????????????????????????????????????????????????????????	354
	References??????????????????????????????????	355
	Textbooks and Monographs??????????????????????????????????????????????????????????????	356
	Methods Oriented??????????????????????????????????????????????	356
	Application Oriented??????????????????????????????????????????????????????	356
	Review articles????????????????????????????????????????????	356
	Chapter 10 More 1D and 2D NMR Experiments: the Nuclear Overhauser Effect - Polarization Transfer - Spin Lock Experiments - 3D NMR????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	359
	10.1 The Overhauser Effect??????????????????????????????????????????????????????????????????	359
	10.1.1 Original Overhauser Effect????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	359
	10.1.2 Nuclear Overhauser Effect (NOE)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	361
	10.1.3 One-Dimensional Homonuclear NOE Experiments??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	363
	10.1.3.1 NOE Measurements of Relative Distances between Protons????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	363
	10.1.3.2 NOE Difference Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	364
	10.1.4 Complications during NOE Measurements??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	366
	10.1.5 Two-Dimensional Homonuclear Overhauser Spectroscopy (NOESY)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	368
	10.1.6 Two-Dimensional Heteronuclear Overhauser Spectroscopy (HOESY)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	373
	10.2 Polarization Transfer Experiments??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	375
	10.2.1 SPI Experiment????????????????????????????????????????????????????????	375
	10.2.2 INEPT Pulse Sequence????????????????????????????????????????????????????????????????????	378
	10.3 Rotating Frame Experiments????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	382
	10.3.1 Spin Lock and Hartmann-Hahn Condition??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	382
	10.3.2 Spin Lock Experiments in Solution??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	384
	10.3.2.1 Homonuclear Hartmann-Hahn or TOCSY Experiments????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	384
	10.3.2.2 One-Dimensional Selective TOCSY Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	386
	10.3.2.3 ROESY Experiment????????????????????????????????????????????????????????????????	387
	10.4 Multidimensional NMR Experiments????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	389
	References??????????????????????????????????	394
	Textbooks????????????????????????????????	394
	Review articles????????????????????????????????????????????	394
	Chapter 11 Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	395
	11.1 Historical Development and the Most Important Areas of Application????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	396
	11.2 Experimental Aspects of Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	399
	11.2.1 Gated Decoupling????????????????????????????????????????????????????????????	400
	11.2.2 Assignment Techniques??????????????????????????????????????????????????????????????????????	401
	11.2.2.1 Multiplicity Selection with the Heteronuclear Spin Echo Experiment (SEFT, APT)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	401
	11.2.2.2 Polarization Transfer Experiments??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	405
	11.2.2.3 Heteronuclear Two-Dimensional 1H,13C Chemical Shift Correlation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	407
	11.2.2.4 The 13C,13C INADEQUATE Experiment??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	416
	11.2.2.5 Heteronuclear J,? Spectroscopy	419
	11.2.2.6 Assignment Techniques with Selective Excitation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	421
	11.2.2.7 Alternative Assignment Techniques??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	423
	11.3 Carbon-13 Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	425
	11.3.1 Theoretical Models????????????????????????????????????????????????????????????????	427
	11.3.2 Empirical Correlations????????????????????????????????????????????????????????????????????????	436
	11.4 Carbon-13 Spin-Spin Coupling Constants????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	438
	11.4.1 Carbon-13 Coupling Constants and Chemical Structure??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	440
	11.4.1.1 13C,13C Coupling Constants????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	440
	11.4.1.2 13C,1H Coupling Constants??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	441
	11.4.1.3 13C,X Coupling Constants????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	445
	11.5 Carbon-13 Spin-Lattice Relaxation Rates??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	446
	References??????????????????????????????????	448
	Textbooks and Monographs??????????????????????????????????????????????????????????????	448
	Review articles????????????????????????????????????????????	448
	Chapter 12 Selected Heteronuclei??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	449
	12.1 Semimetals and Non-metals with the Exception of Hydrogen and Carbon??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	453
	12.1.1 Boron-11????????????????????????????????????????????	453
	12.1.1.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	455
	12.1.1.2 Polyhedral Boranes????????????????????????????????????????????????????????????????????	456
	12.1.2 Nitrogen-15??????????????????????????????????????????????????	457
	12.1.2.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	459
	12.1.2.2 Spin-Spin Coupling????????????????????????????????????????????????????????????????????	463
	12.1.3 Oxygen-17??????????????????????????????????????????????	463
	12.1.3.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	464
	12.1.4 Fluorine-19??????????????????????????????????????????????????	465
	12.1.4.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	466
	12.1.4.2 Spin-Spin Coupling????????????????????????????????????????????????????????????????????	470
	12.1.5 Silicon-29????????????????????????????????????????????????	472
	12.1.5.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	472
	12.1.5.2 Spin-Spin Coupling????????????????????????????????????????????????????????????????????	475
	12.1.6 Phosphorus-31??????????????????????????????????????????????????????	476
	12.1.6.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	476
	12.1.6.2 Spin-Spin Coupling????????????????????????????????????????????????????????????????????	479
	12.2 Main Group Metals??????????????????????????????????????????????????????????	480
	12.2.1 Lithium-6,7??????????????????????????????????????????????????	480
	12.2.1.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	481
	12.2.1.2 Spin-Spin Coupling????????????????????????????????????????????????????????????????????	481
	12.2.2 Aluminum-27??????????????????????????????????????????????????	486
	12.2.2.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	487
	12.2.3 Tin-119??????????????????????????????????????????	489
	12.2.3.1 Referencing and Chemical Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	490
	12.2.3.2 Spin-Spin Coupling????????????????????????????????????????????????????????????????????	491
	12.3 Transition Metals??????????????????????????????????????????????????????????	492
	12.3.1 Vanadium-51??????????????????????????????????????????????????	494
	12.3.2 Platinum-195????????????????????????????????????????????????????	498
	12.3.2.1 Spin-Spin Coupling????????????????????????????????????????????????????????????????????	500
	12.3.3 Cobalt-59??????????????????????????????????????????????	500
	12.3.4 Copper-63??????????????????????????????????????????????	502
	12.3.5 Rhodium-103??????????????????????????????????????????????????	503
	12.3.6 Cadmium-113??????????????????????????????????????????????????	506
	12.3.7 Iron-57??????????????????????????????????????????	507
	12.3.8 Manganese-55????????????????????????????????????????????????????	509
	12.3.9 Molybdenum-95??????????????????????????????????????????????????????	510
	12.3.10 Tungsten-183??????????????????????????????????????????????????????	510
	12.3.11 Mercury-199????????????????????????????????????????????????????	512
	12.3.12 Osmium-187??????????????????????????????????????????????????	514
	References??????????????????????????????????	514
	Textbooks????????????????????????????????	516
	Monographs??????????????????????????????????	516
	General Review Articles????????????????????????????????????????????????????????????	516
	Selected Review Articles dealing with Individual Nuclei not cited Above????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	516
	Chapter 13 Influence of Dynamic Effects on Nuclear Magnetic Resonance Spectra????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	519
	13.1 Exchange of Protons between Positions with Different Larmor Frequencies??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	519
	13.1.1 Quantitative Description of Dynamic Nuclear Magnetic Resonance????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	522
	13.1.2 Relationships to Reaction Kinetics????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	523
	13.1.3 Approximate Solutions and Sources of Error????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	527
	13.1.4 More Complex Exchange Phenomena??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	530
	13.1.5 Application of Inversion-Recovery Experiments to the Determination of Rate Constants????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	531
	13.1.6 Two-Dimensional Exchange Spectroscopy (EXSY)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	532
	13.1.7 Measurements of First-Order Rate Constants by Integration??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	534
	13.2 Internal Dynamics of Organic Molecules????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	535
	13.2.1 Hindrance to Internal Rotation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	536
	13.2.1.1 Bonds with Partial Double Bond Character????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	536
	13.2.1.2 Substituted Ethanes??????????????????????????????????????????????????????????????????????	539
	13.2.2 Inversion of Configuration????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	541
	13.2.3 Ring Inversion????????????????????????????????????????????????????????	544
	13.2.4 Valence Tautomerism and Bond Shifts??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	550
	13.2.5 Dynamic Processes in Organometallic Compounds and Carbocations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	560
	13.3 Intermolecular Exchange Processes??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	567
	13.4 Line Broadening by Fast Relaxing Neighboring Nuclei??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	572
	References??????????????????????????????????	573
	Textbooks????????????????????????????????	574
	Review Articles????????????????????????????????????????????	574
	Chapter 14 Nuclear Magnetic Resonance of Partially Oriented Molecules and Solid State NMR????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	575
	14.1 Nuclear Magnetic Resonance of Partially Oriented Molecules????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	575
	14.1.1 Nuclear Magnetic Resonance in Liquid Crystals??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	576
	14.1.2 Other Alignment Methods - Residual Dipolar Couplings????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	583
	14.2 High-Resolution Solid State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	586
	14.2.1 Experimental Techniques of High-Resolution Solid State NMR Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	588
	14.2.1.1 Line Narrowing????????????????????????????????????????????????????????????	588
	14.2.1.2 Assignment Methods????????????????????????????????????????????????????????????????????	594
	14.2.1.3 Quadrupolar Nuclei????????????????????????????????????????????????????????????????????	595
	14.2.2 Applications of High-Resolution Solid State NMR Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	598
	14.2.2.1 Spin 12 Nuclei????????????????????????????????????????????????????????????	598
	14.2.2.2 Quadrupolar Nuclei????????????????????????????????????????????????????????????????????	602
	14.2.2.3 Dynamic Processes??????????????????????????????????????????????????????????????????	606
	References??????????????????????????????????	607
	Textbooks????????????????????????????????	608
	Review Articles????????????????????????????????????????????	608
	Chapter 15 Selected Topics of Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	609
	15.1 Isotope Effects in Nuclear Magnetic Resonance??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	609
	15.1.1 Isotopic Perturbation of Equilibrium????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	613
	15.2 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy of Paramagnetic Materials??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	615
	15.2.1 Contact Shifts????????????????????????????????????????????????????????	615
	15.2.2 Pseudo-contact Shifts - Shift Reagents????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	617
	15.3 Chemically Induced Dynamic Nuclear Polarization (CIDNP)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	622
	15.3.1 Energy Polarization (Net Effect)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	623
	15.3.2 Entropy Polarization (Multiplet Effect)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	626
	15.3.3 The Kaptein Rules??????????????????????????????????????????????????????????????	629
	15.4 Diffusion-Controlled Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy - DOSY??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	630
	15.4.1 Measurement of Diffusion Coefficients??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	630
	15.4.2 Mixture Analysis by Diffusion-Ordered Spectroscopy (DOSY)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	633
	15.5 Unconventional Methods for Sensitivity Enhancement - Hyperpolarization????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	635
	15.5.1 Hydrogenation Reactions and the Effect of para-Hydrogen??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	635
	15.5.2 Optical Pumping - Xenon-129 NMR??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	639
	15.5.3 Dynamic Nuclear Polarization????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	641
	15.6 Nuclear Magnetic Resonance in Biochemistry and Medicine??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	643
	15.6.1 Biomolecules????????????????????????????????????????????????????	643
	15.6.2 Peptides and Proteins??????????????????????????????????????????????????????????????????????	645
	15.6.3 Nucleic Acids??????????????????????????????????????????????????????	652
	15.6.4 Oligo- and Polysaccharides????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	654
	15.6.5 Solvent Suppression??????????????????????????????????????????????????????????????????	657
	15.6.6 NMR of Body Fluids and In-vivo NMR Spectroscopy??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	658
	15.6.7 NMR Imaging??????????????????????????????????????????????????	660
	References??????????????????????????????????	665
	Review Articles????????????????????????????????????????????	666
	Chapter Appendix??????????????????????????????????????????????	667
	1The ``Ring Current Effect'' of the Benzene Nucleus????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	667
	2Tables of Proton Resonance Frequencies and Substituent Effects S(?)	668
	2.1 Substituent Effects S(δ) or SCS??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	670
	3Tables of 1H,1H Coupling Constants????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	672
	4Chemical Shifts and Substuent Effects S(?) of 13C Resonances in Organic Compounds	677
	5The Hamiltonian Operator in Polar Coordinates??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	682
	6Intensity Distribution in A-multiplets Caused by n Neighbouring X-Nuclei with Spin I = 1 or I = 32????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	682
	7Commutable Operators????????????????????????????????????????????????????????	683
	8The Fz Operator??????????????????????????????????????????????	683
	9Equations for the Direct Analysis of AA'BB' Spectra??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	684
	10 Bloch Equations??????????????????????????????????????????????????	685
	11 Bloch Equations Modified for Chemical Exchange????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	686
	12 Phase Behavior of Cross Peaks in 2D Nuclear Overhauser Spectroscopy (NOESY), Rotating-Frame Overhauser Spectroscopy (ROESY), and Total Correlation Spectroscopy (TOCSY) and Chemical Exchange (EXSY) Experiments????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	689
	13 The International System (SI) of Units (MKSA System)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	690
	References??????????????????????????????????	691
	Chapter Solutions for Exercises????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	693
	Chapter Glossary??????????????????????????????????????????????	709
	Index????????????????????????	713