ACD碳谱数据库的操作教程及案例分享

365bet娱乐平台 admin 2025-07-28 04:13:16 阅读 3928

ACD/Labs核磁谱图数据库为化合物的快速定性、结构排重(Dereplication)提供了强有力的技术支撑,尤其在天然产物化学、中药化学等领域物质基础研究中,可减少不必要的重复测试,降低实验成本,大大提高工作效率。

下面向大家介绍一下ACD/Labs核磁谱图数据库的基本操作,并通过实际的案例分享,介绍该数据库的实际应用中需要注意的地方。

一. 基本操作流程

ACD/Labs核磁谱图数据库的检索操作比较简单,基于碳谱检索为主,基本流程是:1.导入碳谱数据---2. 谱图处理---3. 设置检索参数---4.查看结果、分析。

步骤1. 导入碳谱数据

用户可直接导入原始的碳谱数据文件(FID文件),如下图:

也可以手工输入化学位移数据,通过软件转化为谱图后再进行检索。

步骤2. 谱图处理

碳谱的谱图处理相对较简单,一般的操作流程是先定标、再标峰。需要注意的是,如果样品不纯,碳谱中有杂质峰存在,那么在标峰的时候需要注意不要把杂质峰也标取,不然会对后面的谱图检索结果带来干扰。

步骤3. 设置检索参数

ACD/Labs核磁数据库平台允许用户对检索参数进行灵活的设置,通过不同参数的限定来获得满足要求的检索结果。

下面对检索参数设置界面作介绍:

如果检索的结果不理想,用户可通过调整检索参数来重新获取新的结果。比如发现检索的结果太少,用户可对检索参数的限定范围适当放宽,反之亦然。

步骤4. 结果查看、分析

检索结束后,用户可切换到Structure List窗口查看到所有匹配的结构,每个结构下方列出该化合物的分子式、分子量以及dE(13C)误差值(该数值越小表示匹配度越高),如下图所示:

对于感兴趣的结构,我们可切换到Structure and Properties窗口进行谱图比对等详细分析,如下图所示:

在该窗口中,用户可通过鼠标指认不同的峰信号对应的碳原子,并且允许用户对结构进行修正,并且对修正后的结构进行谱图预测,然后与实验谱图进行重新比对、验证。

二. 案例学习

案例1

案例1中,用户仅提供了碳谱谱图,该谱图比较干净,标峰后如下图所示:

检索参数设置如下:

检索结果如下:

该案例的检索中,排名第一的化合物误差值仅为0.136,并且通过谱图比对发现两者信号一一对应,非常吻合,基本可确认该化合物的结构。

案例2

案例2中,样品已测氢谱,碳谱以及知道分子式(C17H14O6)。

首先,我们通过碳谱进行检索,由于该碳谱信号较弱,标峰的时候容易把溶剂峰旁边的噪音峰标取,所以需要小心检查,如下图:

由于已知分子式,我们在设置检索参数时候加上分子式作为限制条件,具体如下:

检索结果如下:

从碳谱的检索结果中,排名第一的化合物误差值为0.990,化学位移比对基本一致,为了进一步验证结果,我们拿该样品的氢谱进行了归属验证,基本吻合,软件的验证评分达到0.97(该数值越接近1越吻合),具体如下:

在该案例中,把碳谱的检索结合了分子式、氢谱进行验证,能快速对化合物进行定性。

案例3

案例3中,样品测试了氢谱,碳谱,DEPT90和DEPT135等谱图。

首先,我们先拿碳谱进行检索:

检索参数设置如下:

在这次检索结果中,化合物的谱图差异度都比较大(1.8以上),结果不是很理想,如下图:

因此,我们可以重新修改检索参数,把检索范围适当调宽,如下图示:

得到如下检索结果:

在这次的检索结果中,我们发现排名第一的化合物差异度比较低(0.705),因此,我们再进行谱图比对分析,如下图:

通过谱图比对分析发现,两组谱峰绝大部分都比较吻合,但是有两处化学位移有缺失差异,分别是217.61和78.98,这提示我们该化合物的羟基基团可能为羰基,因此我们可对该化合物进行结构修正,重新预测谱图再进行比对验证。

通过结构修正后,基于ACD的碳谱预测功能重新预测新化合物的化学位移,最后重新比对验证,谱图基本吻合,基本确认为该结构。

三. 结 语

目前ACD/Labs碳谱核磁数据库与核磁谱预测功能两者结合的应用,为化合物结构快速定性、结构排重等工作提供了非常强有力的帮助。当然,对于一些结构新颖、复杂的化合物,通过数据库检索未必能得到较好的参考结果,这需要结合其他谱图(如二维核磁谱、高分辨质谱、红外等)进行综合解析、确证。对于未知物的从头解析,ACD/Labs提供了基于CASE (Computer based Structure Elucidation)的软件方案,为提高化合物结构解析的效率和准确性提供非常大的帮助,感兴趣的伙伴可查看本公众号往期介绍内容。

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