二維核磁共振譜30

二維核磁共振譜Twodimensionnuclearmagneticresonance,2D－NMR現(xiàn)在是1頁\一共有123頁\編輯于星期四2D－NMR1971年Jeener首先提出2D－NMR思想:具有兩個時間變量的nmr1976年Ernst小組成功實現(xiàn)了2D－NMR實驗后，確定了二維核磁共振的理論基礎(chǔ)20世紀(jì)80年代：2D－NMR加速發(fā)展用途：解析復(fù)雜有機(jī)分子最有力的工具；溶液中分子的三維空間結(jié)構(gòu)的測定；分子動態(tài)過程的研究：多維NMR技術(shù)：研究生物大分子（蛋白質(zhì)、核酸等）最有效的方法現(xiàn)在是2頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是3頁\一共有123頁\編輯于星期四將化學(xué)位移、偶合常數(shù)等核磁共振參數(shù)展開在二維平面上，這樣在一維譜中重疊在一個頻率坐標(biāo)軸上的信號分別在兩個獨(dú)立的頻率坐標(biāo)軸上展開，減少了譜線的擁擠和重疊，提供了自旋核之間相互作用的新信息,獲得更多的信息現(xiàn)在是4頁\一共有123頁\編輯于星期四2二維譜實驗A.原則上二維譜可以用概念上不同的三種實驗獲得(1).頻率域?qū)嶒?frequency-frequency)

(2).混合時域(frequency-time)實驗

(3).時域(time-time)實驗，二維譜的主要方法,以兩個獨(dú)立的時間變量進(jìn)行一系列實驗,得到S(t1,t2),經(jīng)過兩次傅立葉變換得到二維譜S(ω1,ω2).通常所指的2D-NMR均是時間域二維實驗

現(xiàn)在是5頁\一共有123頁\編輯于星期四2D-NMR三種獲得方式現(xiàn)在是6頁\一共有123頁\編輯于星期四B)二維核磁共振時間分割現(xiàn)在是7頁\一共有123頁\編輯于星期四二維譜實驗中，為確定所需的兩個獨(dú)立的時間變量，要用特種技術(shù)－時間分割。即把整個時間按其物理意義分割成四個區(qū)間。（如圖所示）

（1）預(yù)備期：預(yù)備期在時間軸上通常是一個較長的時期，使核自旋體系回復(fù)到平衡狀態(tài)。（2）發(fā)展期：在t1開始時由一個脈沖或幾個脈沖使體系激發(fā)，使體系處于非平衡狀態(tài),發(fā)展期時間t1是變化的。（3）混合期：在此時期,建立檢測條件。4）檢測期：在此期間檢測作為t2函數(shù)的各種橫向矢量的FID的變化以及它的初始相及幅度受到t1函數(shù)的調(diào)制。

與t2軸對應(yīng)的ω2（ν軸），通常是頻率軸，與t1軸對應(yīng)的ω1是什么，取決于在發(fā)展是何種過程。

現(xiàn)在是8頁\一共有123頁\編輯于星期四二維NMR實驗主要分為基于耦合的相干轉(zhuǎn)移譜與基于動力學(xué)過程的極化轉(zhuǎn)移譜。橫向、縱向磁化強(qiáng)度分別與相干、極化轉(zhuǎn)移技術(shù)聯(lián)系。相干(cocherence):是描述自旋體系狀態(tài)的波函數(shù)之間關(guān)系的一種物理量。它通常沒有簡單的模型，它是橫向磁化及相位的量。（不僅包括⊿m=1,而且包括⊿m=0,⊿m=2狀態(tài)之間關(guān)系)它可以通過射頻脈沖的作用傳遞。相干指密度矩陣中非零的非對角元，極化指密度矩陣中對角元相聯(lián)系。現(xiàn)在是9頁\一共有123頁\編輯于星期四C.實驗過程：用固定時間增量⊿t1依次遞增t1進(jìn)行系列實驗，反復(fù)疊加，因t2時間檢測的信號S(t2)的振幅或相位受到s(t1)的調(diào)制，則接收的信號不僅與t2有關(guān)，還與t1有關(guān)，每改變一個t1，記錄S(t2),因此得到分別以時間變量t1,t2為行列排列數(shù)據(jù)矩陣，即在檢測期獲得一組FID信號，組成二維時間信號S(t1,t2)。因t1,t2是兩個獨(dú)立時間變量，可以分別對它們進(jìn)行傅立葉變換，一次對t2,一次對t1,兩次傅立葉變換的結(jié)果，可以得到兩個頻率變量函數(shù)S(ω1,ω2)。如圖現(xiàn)在是10頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是11頁\一共有123頁\編輯于星期四3．二維譜的表達(dá)方式（1）堆積圖(stackedplot).優(yōu)點(diǎn):直觀,有立體感.

缺點(diǎn):難確定吸收峰的頻率。大峰后面可能隱藏小峰，而且耗時較長。(2)等高線（Contourplot）優(yōu)點(diǎn):易獲得頻率定量數(shù)據(jù)，作圖快。缺點(diǎn):低強(qiáng)度的峰可能漏畫。目前化學(xué)位移相關(guān)譜廣泛采用等高線?，F(xiàn)在是12頁\一共有123頁\編輯于星期四圖4.3堆積圖等高線現(xiàn)在是13頁\一共有123頁\編輯于星期四4．二維譜峰的命名（1）交叉峰（crosspeak）:出現(xiàn)在ω1≠ω2處，（即非對角線上）。可判斷峰之間有無耦合關(guān)系，從而得到核之間有無偶合關(guān)系，交叉峰是二維譜中最有用的部分。（2）對角峰（Autopeak）:位于對角線（ω1＝ω2）上的峰，稱為對角峰。對角峰在F1和F2軸的投影。現(xiàn)在是14頁\一共有123頁\編輯于星期四交叉峰或相關(guān)峰對角峰或自相關(guān)峰交叉峰或相關(guān)峰對角峰或自相關(guān)峰現(xiàn)在是15頁\一共有123頁\編輯于星期四5．二維譜的分類分為三類：1）J分辨譜（Jresolvedspectroscopy）δ－J譜,包括異核和同核J譜。2）化學(xué)位移相關(guān)譜(chemicalshiftcorrelationspectroscopy)δ－δ譜，包括同核化學(xué)位移相關(guān)譜，異核化學(xué)位移相關(guān)譜，NOESY和化學(xué)交換。3）多量子譜（multiplequantumspectroscopy）用脈沖序列可以檢測出多量子躍遷，得到多量子二維譜。現(xiàn)在是16頁\一共有123頁\編輯于星期四

J分解譜1.同核J分解譜

一維譜中譜峰往往嚴(yán)重重疊，造成譜線裂分不能清楚分辨，耦合常數(shù)不易讀出。在二維J分解譜中，只要化學(xué)位移略有差別，峰組的重疊就有可能避免，從而解決一維譜譜峰重疊的問題?，F(xiàn)在是17頁\一共有123頁\編輯于星期四譜信息:(弱偶合體系)≥10時為弱偶合，一級圖譜。

w2:全去偶譜→化學(xué)位移dH，轉(zhuǎn)動前化學(xué)位移與耦合常數(shù)同時出現(xiàn)。w1:譜線多重性→偶合常數(shù)JHH，峰組的峰數(shù)一目了然。若為強(qiáng)偶合體系，其同核J譜的表現(xiàn)形式將比較復(fù)雜。同核J分解譜AX體系現(xiàn)在是18頁\一共有123頁\編輯于星期四AX21JAX體系J譜AX21JAX2體系J譜同核J分解譜現(xiàn)在是19頁\一共有123頁\編輯于星期四同核J分辨譜：AX3體系J譜現(xiàn)在是20頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是21頁\一共有123頁\編輯于星期四2314567現(xiàn)在是22頁\一共有123頁\編輯于星期四應(yīng)用:拓普霉素六元環(huán)上的取代基是平伏鍵或直立鍵Jaa>Jae

≥Jee1D1H譜裂分不清楚J值不易求出現(xiàn)在是23頁\一共有123頁\編輯于星期四同核J分解譜化學(xué)位移

J偶合現(xiàn)在是24頁\一共有123頁\編輯于星期四2.異核J分解譜譜信息:w2:全去偶譜→化學(xué)位移dCw1:譜線裂分→偶合常數(shù)JCH（直接相連的氫原子耦合裂分產(chǎn)生）CH3---四重峰，CH2---三重峰，CH---雙重峰。由于DEPT等測定碳原子級數(shù)的方法能代替異核J譜，且檢測速度快，操作方便，因此異核J譜較少應(yīng)用?，F(xiàn)在是25頁\一共有123頁\編輯于星期四2DC-HJ分解譜CH3---四重峰（5-Me，1,1’–Me,10);CH2---三重峰(2,3,4);CH---雙重峰(7,8)?，F(xiàn)在是26頁\一共有123頁\編輯于星期四5．2化學(xué)位移相關(guān)譜（CorrelatedSpectroscopy）

二維化學(xué)位移相關(guān)譜包括同核化學(xué)位移相關(guān)譜（Homonuclearcorrelation）1）通過化學(xué)鍵：COSY,TOCSY,2D-INADEQUATE。2）通過空間：NOESY,ROESY。異核化學(xué)位移相關(guān)譜（Heteronuclearcorrelation）強(qiáng)調(diào)大的偶合常數(shù)：1H-13C–COSY強(qiáng)調(diào)小的偶合常數(shù)，壓制大的偶合常數(shù)：COLOC(遠(yuǎn)程1H-13C–COSY)

現(xiàn)在是27頁\一共有123頁\編輯于星期四1.1H-1HCOSY(3J)，COSY-452.Relay-COSY(4J)3.TOCSY4.NOESYorROESY(NuclearOverhauserEffectSpectroscopY)(TOtalCorrelationSpectroscopY)主要的二維核磁共振技術(shù)：同核（1H）位移相關(guān)譜0.4nm現(xiàn)在是28頁\一共有123頁\編輯于星期四HETCOR,H,C-COSY(13C,HeronuclearshiftCORRrelationspectroscopy)HMQC，HSQC(1H,HeteronuclearMultiple/SingleQuantumCorrelation)HMBC(H,HeteronuclearMultipleBondCorrelation)（1）直接相連的13C-1H相關(guān)（2）長程13C-1H相關(guān)主要的二維核磁共振技術(shù)：異核位移相關(guān)譜COLOC,H,C-COSY(13C,CorrelationviaLOng-rangeCouplings)現(xiàn)在是29頁\一共有123頁\編輯于星期四2.1同核化學(xué)位移相關(guān)譜一。COSY(Correlatedspectroscopy)所謂的COSY系指同一自旋體系里質(zhì)子之間的偶合相關(guān)。1H-1H-COSY可以1H-1H之間通過成鍵作用的相關(guān)信息，類似于一維譜同核去偶，可提供全部1H-1H之間的關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)在是30頁\一共有123頁\編輯于星期四1。COSY－90?；久}沖序列:兩個基本脈沖在此脈沖作用下，根據(jù)發(fā)展期t1的不同，自旋體系的各個不同的躍遷之間產(chǎn)生磁化傳遞，通過同核偶合建立同種核共振頻率間連接圖。從一張同核位移相關(guān)譜可找出所有偶合體系，即等于一整套雙照射實驗的譜圖。一般反映3J耦合關(guān)系，也會出現(xiàn)少數(shù)長程耦合的相關(guān)峰?，F(xiàn)在是31頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是32頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是33頁\一共有123頁\編輯于星期四65432131456現(xiàn)在是34頁\一共有123頁\編輯于星期四

COSYof2－丁烯酸乙酯15現(xiàn)在是35頁\一共有123頁\編輯于星期四C=C-O-CH2-CH2-CH2-CH3HHH12345674756231123456712347現(xiàn)在是36頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是37頁\一共有123頁\編輯于星期四試歸屬各質(zhì)子信號123456現(xiàn)在是38頁\一共有123頁\編輯于星期四對角線信號重疊嚴(yán)重,掩蓋某些信號現(xiàn)在是39頁\一共有123頁\編輯于星期四2。COSY-45°基本脈沖：90。－t1-45。

-ACQ.在COSY-90的基礎(chǔ)上，將第二脈沖改變成45。許多的天然產(chǎn)物的直接連接躍遷譜峰在對角線附近，導(dǎo)致譜線相互重疊，不易解析。采用COSY-45。由于大大限制了多重峰內(nèi)間接躍遷，重點(diǎn)反映多重峰間的直接躍遷，減少了平行躍遷間的磁化轉(zhuǎn)移強(qiáng)度，即消除了對角線附近的交叉峰，使對角線附近清晰?，F(xiàn)在是40頁\一共有123頁\編輯于星期四對角線峰沿對角線的寬度降低，有利于發(fā)現(xiàn)強(qiáng)耦合體系之間相關(guān)峰從COSY-45可判別耦合常數(shù)的符號。譜中任意一個交叉峰含兩個緊靠的矩形（它們共同形成一個交叉峰），通過稍下的矩形中心往稍上的矩形中心連線，可得到一傾斜的箭頭。箭頭指向左上為正(通過偶數(shù)鍵偶合)，箭頭指向右上為負(fù)(奇數(shù)鍵偶合)。現(xiàn)在是41頁\一共有123頁\編輯于星期四化合物A的COSY45o譜，對角線峰顯著簡化，譜峰清晰。由交叉峰所顯示的傾斜度識別出只有1、2位存在同碳?xì)漶詈?，其余為鄰碳?xì)漶詈稀，F(xiàn)在是42頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是43頁\一共有123頁\編輯于星期四4-甲氧羰基金剛烷-2,6-雙酮3-107-101-8,1-97-10現(xiàn)在是44頁\一共有123頁\編輯于星期四121413765,118現(xiàn)在是45頁\一共有123頁\編輯于星期四相鄰峰相互重疊,交叉峰的精細(xì)結(jié)構(gòu)看不清楚N-乙酰-5-甲氧基色胺現(xiàn)在是46頁\一共有123頁\編輯于星期四3.相敏COSY譜COSY譜，由于譜線信號色散分量作用，相鄰的峰容易相互部分重疊，交叉峰的精細(xì)結(jié)構(gòu)看不清楚，不便讀出偶合常數(shù)。相敏COSY譜的相位很復(fù)雜，相位調(diào)節(jié)的質(zhì)量直接影響偶合常數(shù)的檢測即信號靈敏度。在COSY譜中對角線與交叉峰相位總是相差90。相敏COSY譜中，磁化轉(zhuǎn)移地結(jié)果產(chǎn)生一對交叉峰相位相差180。以AX體系為例?，F(xiàn)在是47頁\一共有123頁\編輯于星期四其交叉峰為純吸收線形，對角線為色散型。譜圖黃色圓圈為正吸收峰，橙色為負(fù)吸收峰。注：橫向M在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系xy平面上的取向決定信號類型。Y和-y軸上分別為正負(fù)吸收信號；x和-x軸則為正負(fù)色散信號?，F(xiàn)在是48頁\一共有123頁\編輯于星期四譜圖正負(fù)峰以不同的顏色表示（下圖藍(lán)色圓圈為正峰，紅色為負(fù)峰）。也可以用實心表示正峰，空心表示負(fù)峰。其交叉峰為純吸收線形，對角線為色散型從相敏COSY可以直接讀出J值。這里需要辨認(rèn)主動偶合和被動偶合。所謂的主動偶合就是交叉峰相應(yīng)兩個核組之間的偶合。其余為被動偶合。主動偶合的每一對峰總是一正一負(fù)。被動偶合的交叉峰是相位相同（同為正或同為負(fù)）現(xiàn)在是49頁\一共有123頁\編輯于星期四AMX主動偶合的每一對峰總是一正一負(fù)。被動偶合的交叉峰是相位相同（同為正或同為負(fù)）現(xiàn)在是50頁\一共有123頁\編輯于星期四二.天然豐度的雙量子13C譜INADEQUATE(13C-13C-COSY)碳骨架直接測定法，是確定碳原子連接順序的實驗，一種雙量子相干技術(shù)。是一種13C-13C化學(xué)位移相關(guān)譜。在質(zhì)子去偶的13C譜中，除了13C信號外，還有比它弱200倍的13C-13C偶合衛(wèi)星峰，13C-13C偶合含有豐富的分子結(jié)構(gòu)和構(gòu)型的信息。由于碳是組成分子骨架，它更能直接反映化學(xué)鍵的特征與取代情況。

現(xiàn)在是51頁\一共有123頁\編輯于星期四由于13C天然豐度僅僅為1.1%，出現(xiàn)13C-13C偶合的幾率為0.01％.13C-13C偶合引起的衛(wèi)線通常離13C強(qiáng)峰只有20Hz左右，其強(qiáng)度又僅僅是13C強(qiáng)峰的1/200，這種弱峰往往出現(xiàn)在強(qiáng)13C峰的腋部，加上旋轉(zhuǎn)邊帶，質(zhì)子去偶不完全，微量雜質(zhì)的影響等因素，1JC-C測試非常困難。利用雙量子躍遷的相位特性可以壓住強(qiáng)線，突出衛(wèi)線求出JC-C,并根據(jù)Jc-c確定其相鄰的碳?，F(xiàn)在是52頁\一共有123頁\編輯于星期四一個碳原子最多可以有四個碳與之相連，利用雙量子躍遷二維技術(shù)測量偶合碳的雙量子躍遷的頻率。13C-13C同核偶合構(gòu)成二核體系（AX,AB）兩個偶合的13C核能產(chǎn)生雙量子躍遷，孤立的碳則不能。雙量子指跨越兩個能級的躍遷。兩個耦合的13C核的兩個自旋體系αα和ββ兩個能級的相干性，稱為雙量子相干性。現(xiàn)在是53頁\一共有123頁\編輯于星期四2DINADEQUATE的2種形式

F2域為化學(xué)位移，F(xiàn)1域為雙量子躍遷頻率，相互耦合的2個碳原子作為一對雙峰排列在平行于F2域的同一水平線上。一對耦合的碳（相當(dāng)于AX體系）具有相同的雙量子躍遷頻率，用水平連線示出，如：C1-C2,C2-C3,C3-C4。由于雙量子頻率為偶合的一對13C－13C的單量子頻率之和，連線的中心落在F1=2F2的準(zhǔn)對角線上。現(xiàn)在是54頁\一共有123頁\編輯于星期四譜信息：F2是碳譜，單量子頻率F1是雙量子頻率，為偶

合的一對13C－13C的

單量子頻率之和一對13C－13C處于水平線上，左右對稱地處于準(zhǔn)對角線（F1=2F2)兩側(cè)。現(xiàn)在是55頁\一共有123頁\編輯于星期四

F2域和F1域均為13C化學(xué)位移，類似于H,HCOSY譜，相互耦合的2個碳原子作為一對雙峰出現(xiàn)在對角線兩側(cè)對稱的位置上?，F(xiàn)在是56頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是57頁\一共有123頁\編輯于星期四蔗糖現(xiàn)在是58頁\一共有123頁\編輯于星期四Codeine可待因現(xiàn)在是59頁\一共有123頁\編輯于星期四18-->11-->16-->15-->17-->13.

現(xiàn)在是60頁\一共有123頁\編輯于星期四三。NOESY（NuclearOverhauserEffectSpectroscopy)核間磁化傳遞是通過非相干作用傳遞，這種傳遞是靠交叉馳豫和化學(xué)交換來進(jìn)行。即樣品間偶極－偶極傳遞的。它的基本脈沖是：π/2-t1-π/2-tm-π/2-ACQNOESY的基本序列在COSY序列的基礎(chǔ)上，加一個固定延遲和第三脈沖，以檢測NOE和化學(xué)交換的信息。混合時間tm是NOESY實驗的關(guān)鍵參數(shù)，tm的選擇對檢測化學(xué)交換或NOESY效果有很大影響。選擇合適的tm,可在最后一個脈沖，產(chǎn)生最大的交換，或建立最大的NOE.

tm應(yīng)根據(jù)核的弛豫時間而定?，F(xiàn)在是61頁\一共有123頁\編輯于星期四由于NOESY實驗是由COSY實驗發(fā)展而來為的，因此在圖譜中往往出現(xiàn)COSY峰，即J偶合交叉峰，故在解析時需對照它的1H-1HCOSY譜將J偶合交叉峰扣除。在相敏NOESY譜圖中交叉峰有正峰和負(fù)峰，分別表示正的NOE和負(fù)的NOE現(xiàn)在是62頁\一共有123頁\編輯于星期四COSYOFPBFNOESYofPBF

現(xiàn)在是63頁\一共有123頁\編輯于星期四化學(xué)位移和積分面積現(xiàn)在是64頁\一共有123頁\編輯于星期四COSY判斷相鄰連接關(guān)系531091611現(xiàn)在是65頁\一共有123頁\編輯于星期四Codeine的NOESY7,8359101211現(xiàn)在是66頁\一共有123頁\編輯于星期四Codeine在高場放大的NOESY13’131818’161717’1114161118’131411,13,14,18是空間距離相近,非化學(xué)鍵相連現(xiàn)在是67頁\一共有123頁\編輯于星期四8-7,12

7-18,18'

3-5,10

5-11,16,18'

9-10,17,17'

10-16

11-18,16,14,18'

18-13,18'

16-14,17

13-14,17,17'

13'-17,17'

17-17‘TableofNOEs現(xiàn)在是68頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是69頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是70頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是71頁\一共有123頁\編輯于星期四2f-2e6b-6c6b-z61f-1e1f-x12c-4b2b-z21b-3f3b-x3現(xiàn)在是72頁\一共有123頁\編輯于星期四相敏NOESY與COSY類似，NOESY也適用于相敏形式。在這種相敏譜上，分辨率高，容易辨認(rèn)信號峰，而且譜線比非相敏形式的譜線狹窄，從而限制了假峰的產(chǎn)生，有效增加了靈敏度。現(xiàn)在是73頁\一共有123頁\編輯于星期四phase-sensitiveNOESYofstrychnine.

馬錢子現(xiàn)在是74頁\一共有123頁\編輯于星期四四TOCSY

TOCSY脈沖序列：是一種旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系實驗（自旋鎖定實驗），自旋鎖定是把COSY序列中的第二脈沖以及NOESY序列中最后兩個脈沖（包括混合時間），用一個長射頻脈沖取代，把自旋沿著旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的一個鎖定，在這種情況下不存在化學(xué)位移差，通過發(fā)生標(biāo)量偶合的磁化轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致了全部相關(guān)。TOCSY也有稱之為HOHAHA.可以提供自旋系統(tǒng)中偶合關(guān)聯(lián)信息?，F(xiàn)在是75頁\一共有123頁\編輯于星期四總相關(guān)譜

TOCSY對于AMX自旋系統(tǒng)相關(guān)譜的相關(guān)峰：A-MM-X總相關(guān)譜相關(guān)峰為A-MM-XA-X現(xiàn)在是76頁\一共有123頁\編輯于星期四HOHAHA是通過交叉極化產(chǎn)生Hartmann-Hahn能量轉(zhuǎn)移，從而觀察較低旋磁比核一種方法。它是通過增加混合時間，使一個質(zhì)子的磁化矢量將重新分布到同一偶合網(wǎng)絡(luò)的所有質(zhì)子，得到多次的接力信息。增加混合時間，靈敏度降低，需采用高分辨相敏方法，交叉峰和對角峰都是吸收型，特別適用于具有獨(dú)立自旋體系的大分子，可進(jìn)一步判斷證實COSY中因信號嚴(yán)重重疊而造成的不確定結(jié)果。選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)可通過一次實驗得到獨(dú)立自旋體系所有質(zhì)子相關(guān)信息?，F(xiàn)在是77頁\一共有123頁\編輯于星期四質(zhì)子a,b,c和d構(gòu)成自旋體系,CH3CH2構(gòu)成另外一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這是兩個獨(dú)立的自旋體系

，COSYspectrum,CH2a與CH2b.相關(guān)而在

TOCSYspectrum,它不僅顯示與質(zhì)子b相關(guān)，而且也與itwouldalsoshowcorrelationsto兩個（CH2）candd.相關(guān)。

現(xiàn)在是78頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是79頁\一共有123頁\編輯于星期四混合時間變長,跨多鍵的偶合出現(xiàn)交叉峰對粘度小的小分子，核的弛豫時間較長，設(shè)置長tm現(xiàn)在是80頁\一共有123頁\編輯于星期四TOCSYofcodeineCOSYTOCSY391012111816,13,14,13’183,163,53,163,953-103,103,5現(xiàn)在是81頁\一共有123頁\編輯于星期四

TableofTOCSYpeaks:

('indicatesthemoreupfieldofgeminalCH2protons)8-->7

3-->5,9,10,16

5-->9,10,b11,16

9-->10,16,OH,H2O

10-->16,OH,H2O

11-->16,18,18'

18-->16,18'

16-->18'

13-->13',17,17'

13'-->17,17'

17-->17'現(xiàn)在是82頁\一共有123頁\編輯于星期四ROESY(CAMELSPIN)若采用一個弱自旋鎖場，則在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)體系中產(chǎn)生交叉馳豫NOE,得到ROESY譜（RotatingNOE),即旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的NOE增強(qiáng)譜。又稱之CAMELSPIN譜。它類似于NOESY，能提供空間距離相近的核的相關(guān)信息。它的基本序列與TOCSY相似，但采用低功率自旋鎖場，可由連續(xù)波照射或一系列小脈沖角脈沖組成混合脈沖?；拘蛄校害?2-t1-(CW)X-ACQ現(xiàn)在是83頁\一共有123頁\編輯于星期四ROESY與NOESY區(qū)別：NOESY在分子量大和小的分子體系中，靈敏度很高。小分子的快速運(yùn)動，產(chǎn)生NOE,大分子或降溫產(chǎn)生負(fù)NOE.而中等分子（300～1500）或特殊形狀分子，在NOESY中得不到交叉峰。而ROESY交叉峰與分子量的大小無關(guān)。由于ROESY是低的功率實驗，可以檢測到小的相互作用?，F(xiàn)在是84頁\一共有123頁\編輯于星期四當(dāng)遇到中等大小的分子時（分子量約為1000-3000），由于此時NOE的增益約為零，無法測到NOESY譜中的相關(guān)峰（交叉峰），此時測定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的NOESY則是一種理想的解決方法，這種方法稱為ROESY（RotatingframeOverhauseEffectSpectroscopy），由此測得的圖譜稱為ROESY譜。ROESY譜的解析方法與NOESY相似，同樣ROESY譜中的交叉峰并不全都表示空間相鄰的關(guān)系，有一部分則是反映了耦合關(guān)系，因此在解譜時需注意?，F(xiàn)在是85頁\一共有123頁\編輯于星期四突出表現(xiàn)NOE效應(yīng)的NOESY譜異香草醛NOE交叉峰：醛基氫a與芳環(huán)上b、c位置上的氫空間相關(guān)，甲氧基氫e與芳環(huán)上d位置上的氫空間相關(guān)，對照其H,HCOSY譜，c,d的交叉峰為J偶合峰，而非NOE交叉峰，應(yīng)予以扣除?，F(xiàn)在是86頁\一共有123頁\編輯于星期四3異核化學(xué)位移相關(guān)譜-HeteronuclearCorrelationofchemicalshift

所謂異核化學(xué)位移相關(guān)譜是兩個不同核的頻率通過標(biāo)量偶合建立起來的相關(guān)譜.應(yīng)用最廣泛的是1H-13CCOSY.

1.1H-13CCOSY.常規(guī)的1H-13CCOSY是指直接相連的C-H之間的偶合相關(guān)（1JCH）。現(xiàn)在是87頁\一共有123頁\編輯于星期四基本脈沖：該實驗的關(guān)鍵是選擇一個適合的混合期，以使13C核和氫核的信息充分轉(zhuǎn)移，即選擇合適的⊿1⊿2。現(xiàn)在是88頁\一共有123頁\編輯于星期四1H-13C-COSY譜圖中F2為13C化學(xué)位移，F(xiàn)1為1H化學(xué)位移，沒有對角峰，其交叉峰表明C-H偶合的信息。解析時，可以從一已知的氫核信號，根據(jù)相關(guān)關(guān)系，即可找到與之相連的13C信號，反之亦然。可以從譜圖中得到1JC-H的結(jié)構(gòu)信息?，F(xiàn)在是89頁\一共有123頁\編輯于星期四1H化學(xué)位移13C化學(xué)位移C，HCOSY譜現(xiàn)在是90頁\一共有123頁\編輯于星期四13C化學(xué)位移1H化學(xué)位移246現(xiàn)在是91頁\一共有123頁\編輯于星期四13C-1HCOSY2-丁烯酸乙酯現(xiàn)在是92頁\一共有123頁\編輯于星期四ADCB現(xiàn)在是93頁\一共有123頁\編輯于星期四7.78.157.47.5111.6120.6122.6127現(xiàn)在是94頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是95頁\一共有123頁\編輯于星期四2.COLOC(CorrelationSpectroscopyvialongrangecoupling)和1H-13C-COSY序列基本一樣，只是在COLOC譜中的⊿1，⊿2對應(yīng)于遠(yuǎn)程C-H偶合常數(shù)nJ(2JCH,3JCH),而不是1JCH.得到一鍵以上的CH偶合相關(guān)信息，建立C-C之間的關(guān)聯(lián)，可以躍過N,O等其它官能團(tuán)。成為推導(dǎo)結(jié)構(gòu)歸屬信號，解決由于屏蔽效應(yīng)難以解決的季碳?xì)w屬的有力工具。由于該方法能夠?qū)⒓咎己拖噜徧嫉馁|(zhì)子相關(guān)，對于確定C-C連接非常有效。現(xiàn)在是96頁\一共有123頁\編輯于星期四常規(guī)的1H-13C-COSY沒有季碳和其它質(zhì)子的相關(guān)峰。COLOC譜圖類似于C-H-COSY,兩個坐標(biāo)（F1,F2)是化學(xué)位移，交叉峰也類似于C-H-COSY，只是出現(xiàn)了小偶合的相關(guān)峰。COLOC最大的缺點(diǎn)是相關(guān)峰中包含所有的1JCH信號。解析譜圖時一定要對照C-H-COSY。確定1JCH,分辨出2JCH,3JCH.現(xiàn)在是97頁\一共有123頁\編輯于星期四COLOC譜（遠(yuǎn)程C-HCOSY）與2DINADEQUATE相比，

2D遠(yuǎn)程C-HCOSY樣品用量少，省時間，靈敏度高。F1域：1H化學(xué)位移，F(xiàn)2域：13C化學(xué)位移,現(xiàn)在是98頁\一共有123頁\編輯于星期四先分別從F1F2域找到CHO、OCH3、4位C的相應(yīng)信號由香草醛COLOC譜中3J(H8,C3)相關(guān)峰可以決定OCH3連在C-3上，由3J(H7,C2)和3J(H6,C7)相關(guān)峰可以指認(rèn)CHO與C1相連。4位碳因連有OH，其化學(xué)位移處于次低場（羰基碳在最低場），加上2J(H5,C4)和3J(H6,C4)相關(guān)峰可以指認(rèn)OH連在C-4上。3J(H8,C3)2J(H5C4)3J(H6C4)3J(H6C7)3J(H7C2)H2,C7)(H2,C4)全去偶碳譜去偶?xì)渥V現(xiàn)在是99頁\一共有123頁\編輯于星期四7.78.157.47.5127122.6120.6111.6ADCB現(xiàn)在是100頁\一共有123頁\編輯于星期四7.78.157.47.5111.6120.6122.6127.07.7(d,1H,J=9.0,H-1),8.15(d,1H,j=8.8Hz,H-4)7.5(dd,1H,J=9.0,0.8Hz,H-3),7.4(dd,1H,8.8,1.2Hz,H-2)111.6(d,C-1),122.6(d,C-2),127.0(d,c-3),120.6(d,c-4)156.2(s,c-5),124.2(s.c-6)現(xiàn)在是101頁\一共有123頁\編輯于星期四4多量子躍遷譜常見的核磁是選擇⊿m=±1的單量子躍遷。在偶極相互作用及其影響下，自旋體系的能級不再由單一態(tài)波函數(shù)，而變成混合態(tài)，可能出現(xiàn)⊿m=0，±2，±3。。。的躍遷，稱之為多量子躍遷。多量子躍遷指的是不滿足選擇⊿m=±1躍遷。其中m表示體系的總磁量子數(shù)，它們按照⊿m＝±2,±±3。。。稱為n量子躍遷，而不問具體含幾個躍遷?，F(xiàn)在是102頁\一共有123頁\編輯于星期四常見的多量子躍遷譜有HMQC,HMBC.與1H-13CCOSY,COLOC譜相似。由于多量子相干轉(zhuǎn)移，使其靈敏度大大提高。對于測定時間相等的條件下所需的樣品量為：INADEQUATE200mg(400mM)1H-13CCOSY5~10mg(20mM)COLOC5~10mg(20mM)HMQC1mg(5mM)HMBC2~3mg(7mM)現(xiàn)在是103頁\一共有123頁\編輯于星期四1HMQC

(1-bondCHcorrelation)

1H檢測的異核多量子相干譜

HMQC是將1H信號的振幅及相位分別依13C化學(xué)位移及1H間的同核化學(xué)偶合信息調(diào)制，并通過直接檢測調(diào)制后的1H信號，獲得13C-1H化學(xué)位移相關(guān)數(shù)據(jù)。它所提供的信息及譜圖與1H-13CCOSY完全相同。現(xiàn)在是104頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是105頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是106頁\一共有123頁\編輯于星期四HMQCofCodeine13CAssignment6.611386.512075.713335.312854.89194.266103.856123.359113.0&2.320182.640162.6&2.446132.443142.0&1.83617現(xiàn)在是107頁\一共有123頁\編輯于星期四HSQC-DEPT這個實驗有一個變化，顯示CH2與CH,CH3有不同的相位。CH2顯示負(fù)的相位，在下圖中用紅色表示。在Codeine中的三個CH2很容易辨認(rèn)。這種技術(shù)稱之為HSQC-DEPTspectrum.

現(xiàn)在是108頁\一共有123頁\編輯于星期四HSQC-DEPTofCodeine現(xiàn)在是109頁\一共有123頁\編輯于星期四HMBC

(multiple-bondCHcorrelation)

HMBC是一種測定遠(yuǎn)程1H-13C相關(guān)的十分靈敏的方法，給出遠(yuǎn)程1H-13C相關(guān)信息。特別是適用于檢測與甲基有遠(yuǎn)程偶合的碳（2JCH,3JCH).基本原理：通過1H檢測異核多量子相干調(diào)制，選擇性地增加某些碳信號的靈敏度，是孤立的自旋體系相關(guān)聯(lián)，而組成一個整體分子。抑制了直接偶合的1JCH信號強(qiáng)度是譜圖簡化。適用于具有眾多甲基的天然產(chǎn)物，如三萜化合物，甾醇化合物的結(jié)構(gòu)鑒定。HMBC可高靈敏度地檢測13C-1H遠(yuǎn)程偶合（2JCH,3JCH），得到有關(guān)季碳的結(jié)構(gòu)信息及其被雜原子切斷地1H偶合系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)信息?，F(xiàn)在是110頁\一共有123頁\編輯于星期四現(xiàn)在是111頁\一共有123頁\編輯于星