化学中对氢诱导超极化效应的多样性

利用对氢的核自旋超极化在化学、生物化学和医学领域具有广泛的应用前景。本综述探讨了近期利用对氢诱导极化（PHIP）所获得的化学和生物化学见解。我们首先介绍光诱导 PHIP，它能够研究短寿命和光激活的催化过程。接着，我们回顾了负线型效应，该效应通过独特的谱线形状揭示与对氢快速交换的信息以及短寿命催化物种的作用。我们讨论了在单氢 PHIP 中 NMR 信号增强的现象，这对成对加氢的必要性这一传统概念提出了挑战。此外，我们研究了由新型分子钳和自由基类物质促进的无金属 PHIP，展示了使用金属基催化剂进行传统加氢的替代途径。尽管含有对氢的对称分子在 NMR 上是沉默的，但我们展示了通过后加氢反应揭示超极化态的方法。我们讨论了介导对氢与分子靶标之间极化转移的化学交换过程，从而在不合成特定前体的情况下扩展了 PHIP 的应用范围。最后，我们重点介绍了 PHIP 在揭示氢化酶加氢机制中的作用。通过详细综述这些多样的现象，我们希望让读者熟悉 PHIP 的多功能性及其在机理研究和化学分析中的潜在应用。