二维核磁共振谱(精简2)课件.ppt

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1、二维核磁共振谱概述什么是二维核磁共振谱？一维核磁共振谱：时域信号（FID信号）FT频域谱（峰强度vs频率）二维核磁共振谱：是有两个时间变量，经两次傅利叶变换得到的两个独立的频率变量的谱图。一般用第二个时间变量t2表示采样时间，第一个时间变量t1则是与t2无关的独立变量，是脉冲序列中的某一个变化的时间间隔。9/6/202119/6/202129/6/20213间接探测期直接探测期预备期在时间轴上通常是一个较长的时期，它使实验前的体系回复到平衡状态。在t1开始时由一个脉冲或几个脉冲使体系激发，使之处于非平衡状态。发展期的时间t1是变化的在混合期建立信号检出

2、的条件。以通常方式检出FID信号。9/6/20214二维核磁共振时间轴预备期→发展期→混合期→检出期预备期：预备期在时间轴上通常是一个较长的时期，它使实验前的体系能回复到平衡状态。发展期（t1）：在t1开始时由一个脉冲或几个脉冲使体系激发，使之处于非平衡状态。发展期的时间t1是变化的。混合期（tm）：在这个时期建立信号检出的条件。混合期有可能不存在，它不是必不可少的（视二维谱的种类而定）。检出期（t2）：在检出期内以通常方式检出FID信号。9/6/202151D2D2D谱比1D谱谱峰分辨能力更强可在两维巧妙地设计某些物理量以考察它们的相关性或连接关系2

3、signalsoverlapped2crosspeaksresolved位移相关谱9/6/20216交叉峰或相关峰对角峰或自相关峰交叉峰或相关峰对角峰或自相关峰9/6/20217二维谱的分类J分解谱JResolvedSpectroscopy,d-J谱同核(homonuclear),异核(heteronuclear)化学位移相关谱ChemicalShiftCorrelationSpectroscopy,d-d谱同核偶合,异核偶合,NOE和化学交换多量子谱MultipleQuantumSpectroscopy9/6/20218AcronymsForBasi

4、cExperimentsDifferOnlyByTheNatureOfMixing9/6/20219二维谱的表现方式堆积图Stackedtraceplot等高线图Contourplot截面图Section投影图Projection9/6/202110堆积图等高线图等高线图中最中心的圆圈表示峰的位置，圆圈的数目表示峰的强度。把堆积图用平行于F1和F2域的平面进行平切后所得。9/6/202111截面图等高线图投影图从2D图中取出某一个谱峰（F1或F2）所对应相关峰的1D断面图，对检测一些弱小的相关峰很有用。是1D谱形式，相当于宽带质子去偶氢谱，可准确确定各

5、谱峰的化学位移值。9/6/202112J分解谱1.同核J分解谱一维谱中谱峰往往严重重叠，造成谱线裂分不能清楚分辨，耦合常数不易读出。在二维J分解谱中，只要化学位移略有差别，峰组的重叠就有可能避免，从而解决一维谱谱峰重叠的问题。9/6/202113谱信息:(弱偶合体系)≥10时为弱偶合，一级图谱。w2:全去偶谱→化学位移dH，转动前化学位移与耦合常数同时出现。w1:谱线多重性→偶合常数JHH，峰组的峰数一目了然。若为强偶合体系，其同核J谱的表现形式将比较复杂。同核J分解谱AX体系9/6/202114AX21JAX体系J谱AX21JAX2

6、体系J谱同核J分解谱9/6/202115同核J分辨谱：AX3体系J谱9/6/202116应用:拓普霉素六元环上的取代基是平伏键或直立键Jaa>Jae≥Jee1D1H谱裂分不清楚J值不易求出9/6/202117同核J分解谱化学位移J偶合9/6/202118丙烯酸丁酯的同核J分解谱9/6/2021192.异核J分解谱谱信息:w2:全去偶谱→化学位移dCw1:谱线裂分→偶合常数JCH（直接相连的氢原子耦合裂分产生）CH3---四重峰，CH2---三重峰，CH---双重峰。由于DEPT等测定碳原子级数的方法能代替异核J谱，且检测速度快，操作方便，因此异核J谱较

7、少应用。9/6/2021202DC-HJ分解谱CH3---四重峰（5-Me，1,1’–Me,10);CH2---三重峰(2,3,4);CH---双重峰(7,8)。9/6/202121交叉峰或相关峰对角峰或自相关峰交叉峰或相关峰对角峰或自相关峰位移相关谱对角峰（diagonalpeaks,自相关峰）:对角线上的峰，它们和氢谱的峰组一一对应，不提供耦合信息。交叉峰（crosspeaks，相关峰）：对角线外的峰，反映2个峰组间的耦合关系，主要反映3J偶合关系。F1、F2两维坐标均表示化学位移。9/6/202122同核位移相关谱1.1H-1HCOSY简化多重峰

8、，直观地给出耦合关系。解谱方法：以任一交叉峰为出发点，可以确定相应的2组峰组的耦合关系而不必考