二维核磁共振-1

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1、液体二维核磁共振方法(two-dimensionalNMR)二维核磁共振的基本原理二维核磁共振(2DNMR)方法是七十年代提出并发展起来的。NMR一维谱的信号是一个频率的函数，共振峰分布在一个频率轴（或磁场）上，可记为S(ω)。而二维谱信号是二个独立频率（或磁场）变量的函数，记为S(ωω),共振信号分布在两个频率轴组成的平面上。也就1,2是说2DNMR将化学位移、偶合常数等NMR参数在二维平面上展开，于是在一般一维谱中重迭在一个坐标轴上的信号，被分散到由二个独立的频率轴构成的平面上，使得图谱解析和寻找核之间的相互作用更为容易。按年龄增长顺序排列一对人，但分属不同家庭a、

2、b、c一维谱一维谱上无法区分各属哪个家庭？如果要求家庭a的人向前迈两二维谱步，家庭b的人向前迈一步，形成的队列，在一个方向按年龄分类，在另外方向按家庭分类，问题就解决了。二维NMR也是达到相似的结果。不同的二维NMR方法得到的图谱不同，二个坐标轴所代表的参数也不同，也就是分类标准不同二维核磁共振的形成•信号函数S(ωω),两个独立的变量都必须是1,2频率。如果其中一个变量是时间，温度，浓度等，则不属于二维核磁。发展期混合期检测期预备期(t1)(tm)(t)2自旋体1个或建立信检测FID系回复几个脉号检测信号到平衡冲使体条件态系激发注意：混合期有可能不存在，与二维谱种类有

3、关Pulse1DNMRExperiment90ºpulseExperiment(t)equilibrationdetectionofsignalsFourierDataTransformAnalysisTimedomain(t)2DNMR:CouplingistheKey2Ddetectsignalstwice(before/aftercoupling)90ºpulset1t2Transfersbetweent1t2Sameas1Dcoupledspinsexperiment2DNMRPulseSequence用固定时间增量⊿t1依次递增t1进行系列实验，反复叠加，因t

4、2时间检测的信号S(t2)的振幅或相位受到s(t1)的调制，则接收的信号不仅与t2有关，还与t1有关，每改变一个t1，记录S(t2),因此得到分别以时间变量t1,t2为行列排列数据矩阵，即在检测期获得一组FID信号，组成二维时间信号S(t1,t2)。因t1,t2是两个独立时间变量，可以分别对它们进行傅立叶变换，一次对t2,一次对t1,两次傅立叶变换的结果，可以得到两个频率变量函数S(ω1,ω2)。如图t2域进行FT变换t1域进行FT变换二维NMR谱图的表现形式有两种：堆积图和平面等高线图。堆积图直观有立体感，但可能隐藏小峰。等高线图最常用，它是把堆积图用一个平行于轴F和

5、F的平面平切后所得，最12中心的圆圈表示峰的位置，圆圈数目表示峰的强度，圈数越多，峰越强；内圈峰强，外圈峰弱。2DNMR一般有二维J分解谱和二维相关谱两类二维J分解谱是将不同的NMR信号分解在两个不同的轴上，使重叠在一起的一维谱的化学位移δ和偶合常数J分解在平面两个坐标上，便于解析。二维J分解谱分为同核或异核J分解谱。二维相关谱是检测核的自旋偶合及偶极相互作用等核自旋间的相互作用的，也分为同核位移相关和异核位移相关谱。根据不同核的磁化之间转移的不同，二维相关谱可分为化学位移相关谱、多量子跃迁谱及化学交换/NOE二维谱等种类。同核偶合：1H-1HCOSY表示的是质子之间的

6、相关性异核偶合：13C-1HCOSY:HETCOR表示碳与直接相连氢的相关1H-13CCOSY:HMQC表示氢与直接相连碳的相关远程1H-13C异核相关：HMBC表示碳氢两键和三键的相关NOE：ROESY、NOESY化学交换：EXSY1）氢、氢同核二维J分解谱同核二维J分解谱将1HNMR中重迭密集的谱线多重峰结构展开在一个二维平面上，可将偶合常数J与化学位移分别在HHF、F二个轴上给出。1246253F1-10OH103C56J(HZ)CCOCH2CH32CH3H410δH642F2反式丙烯酸乙酯的1H－1H同核二维J分解谱2）异核碳、氢二维J分解谱异核二维J分解谱中被

7、测定的核的化学位移为一维，该种核与另一种核之间偶合的多重峰裂分为另一维。异核13C,1H－2DJ分解核磁共振谱的F轴为13C化学位移2δ，F轴为1H与13C的偶合J。C1CH由于使用的脉冲序列不同，可以得到几种图谱。应用最多的为门控去偶13C，1HJ分解2DNMR。此时F轴为13C的化2学位移δ。F轴为J偶合的多重峰，裂距为1/2J。C1CHCH出峰情况是CH为二重峰，CH为三重峰，CH为四重峰，23季碳单峰或不出峰。3254611/2JCHF1(HZ)-100O0H132CCCOCH2CH356CH3H1004150δC10050F2反