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文檔簡介

二維核磁共振譜Twodimensionnuclearmagneticresonance,2D-NMR本文檔共123頁;當前第1頁;編輯于星期三\0點21分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20世紀80年代:2D-NMR加速發(fā)展用途:解析復雜有機分子最有力的工具;溶液中分子的三維空間結構的測定;分子動態(tài)過程的研究:多維NMR技術:研究生物大分子(蛋白質、核酸等)最有效的方法本文檔共123頁;當前第2頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第3頁;編輯于星期三\0點21分將化學位移、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軸上的信號分別在兩個獨立的頻率坐標軸上展開,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,獲得更多的信息本文檔共123頁;當前第4頁;編輯于星期三\0點21分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).頻率域實驗(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,以兩個獨立的時間變量進行一系列實驗,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

本文檔共123頁;當前第5頁;編輯于星期三\0點21分2D-NMR三種獲得方式本文檔共123頁;當前第6頁;編輯于星期三\0點21分B)二維核磁共振時間分割本文檔共123頁;當前第7頁;編輯于星期三\0點21分二維譜實驗中,為確定所需的兩個獨立的時間變量,要用特種技術-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)預備期:預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)的調制。

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

本文檔共123頁;當前第8頁;編輯于星期三\0點21分二維NMR實驗主要分為基于耦合的相干轉移譜與基于動力學過程的極化轉移譜。橫向、縱向磁化強度分別與相干、極化轉移技術聯(lián)系。相干(cocherence):是描述自旋體系狀態(tài)的波函數(shù)之間關系的一種物理量。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。本文檔共123頁;當前第9頁;編輯于星期三\0點21分C.實驗過程:用固定時間增量⊿t1依次遞增t1進行系列實驗,反復疊加,因t2時間檢測的信號S(t2)的振幅或相位受到s(t1)的調制,則接收的信號不僅與t2有關,還與t1有關,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是兩個獨立時間變量,可以分別對它們進行傅立葉變換,一次對t2,一次對t1,兩次傅立葉變換的結果,可以得到兩個頻率變量函數(shù)S(ω1,ω2)。如圖本文檔共123頁;當前第10頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第11頁;編輯于星期三\0點21分3.二維譜的表達方式(1)堆積圖(stackedplot).優(yōu)點:直觀,有立體感.

缺點: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:易獲得頻率定量數(shù)據(jù),作圖快。缺點:低強度的峰可能漏畫。目前化學位移相關譜廣泛采用等高線。本文檔共123頁;當前第12頁;編輯于星期三\0點21分圖4.3堆積圖等高線本文檔共123頁;當前第13頁;編輯于星期三\0點21分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系,從而得到核之間有無偶合關系,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。本文檔共123頁;當前第14頁;編輯于星期三\0點21分交叉峰或相關峰對角峰或自相關峰交叉峰或相關峰對角峰或自相關峰本文檔共123頁;當前第15頁;編輯于星期三\0點21分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)化學位移相關譜(chemicalshiftcorrelationspectroscopy)δ-δ譜,包括同核化學位移相關譜,異核化學位移相關譜,NOESY和化學交換。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。本文檔共123頁;當前第16頁;編輯于星期三\0點21分

J分解譜1.同核J分解譜

一維譜中譜峰往往嚴重重疊,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。本文檔共123頁;當前第17頁;編輯于星期三\0點21分譜信息:(弱偶合體系)≥10時為弱偶合,一級圖譜。

w2:全去偶譜→化學位移dH,轉動前化學位移與耦合常數(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。若為強偶合體系,其同核J譜的表現(xiàn)形式將比較復雜。同核J分解譜AX體系本文檔共123頁;當前第18頁;編輯于星期三\0點21分AX21JAX體系J譜AX21JAX2體系J譜同核J分解譜本文檔共123頁;當前第19頁;編輯于星期三\0點21分同核J分辨譜:AX3體系J譜本文檔共123頁;當前第20頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第21頁;編輯于星期三\0點21分2314567本文檔共123頁;當前第22頁;編輯于星期三\0點21分應用: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值不易求出本文檔共123頁;當前第23頁;編輯于星期三\0點21分同核J分解譜化學位移

J偶合本文檔共123頁;當前第24頁;編輯于星期三\0點21分2.異核J分解譜譜信息:w2:全去偶譜→化學位移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譜較少應用。本文檔共123頁;當前第25頁;編輯于星期三\0點21分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)。本文檔共123頁;當前第26頁;編輯于星期三\0點21分5.2化學位移相關譜(CorrelatedSpectroscopy)

二維化學位移相關譜包括同核化學位移相關譜(Homonuclearcorrelation)1)通過化學鍵:COSY,TOCSY,2D-INADEQUATE。2)通過空間:NOESY,ROESY。異核化學位移相關譜(Heteronuclearcorrelation)強調大的偶合常數(shù):1H-13C–COSY強調小的偶合常數(shù),壓制大的偶合常數(shù):COLOC(遠程1H-13C–COSY)

本文檔共123頁;當前第27頁;編輯于星期三\0點21分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:同核(1H)位移相關譜0.4nm本文檔共123頁;當前第28頁;編輯于星期三\0點21分HETCOR,H,C-COSY(13C,HeronuclearshiftCORRrelationspectroscopy)HMQC,HSQC(1H,HeteronuclearMultiple/SingleQuantumCorrelation)

HMBC(H,HeteronuclearMultipleBondCorrelation)(1)直接相連的13C-1H相關(2)長程13C-1H相關主要的二維核磁共振技術:異核位移相關譜COLOC,H,C-COSY(13C,CorrelationviaLOng-rangeCouplings)本文檔共123頁;當前第29頁;編輯于星期三\0點21分2.1同核化學位移相關譜一。COSY(Correlatedspectroscopy)所謂的COSY系指同一自旋體系里質子之間的偶合相關。1H-1H-COSY可以1H-1H之間通過成鍵作用的相關信息,類似于一維譜同核去偶,可提供全部1H-1H之間的關聯(lián)。本文檔共123頁;當前第30頁;編輯于星期三\0點21分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耦合關系,也會出現(xiàn)少數(shù)長程耦合的相關峰。本文檔共123頁;當前第31頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第32頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第33頁;編輯于星期三\0點21分65432131456本文檔共123頁;當前第34頁;編輯于星期三\0點21分

COSYof2-丁烯酸乙酯15本文檔共123頁;當前第35頁;編輯于星期三\0點21分C=C-O-CH2-CH2-CH2-CH3HHH12345674756231123456712347本文檔共123頁;當前第36頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第37頁;編輯于星期三\0點21分試歸屬各質子信號123456本文檔共123頁;當前第38頁;編輯于星期三\0點21分對角線信號重疊嚴重,掩蓋某些信號本文檔共123頁;當前第39頁;編輯于星期三\0點21分2。COSY-45°基本脈沖:90。-t1-45。

-ACQ.在COSY-90的基礎上,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間接躍遷,重點反映多重峰間的直接躍遷,減少了平行躍遷間的磁化轉移強度,即消除了對角線附近的交叉峰,使對角線附近清晰。本文檔共123頁;當前第40頁;編輯于星期三\0點21分對角線峰沿對角線的寬度降低,有利于發(fā)現(xiàn)強耦合體系之間相關峰從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(奇數(shù)鍵偶合)。本文檔共123頁;當前第41頁;編輯于星期三\0點21分化合物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位存在同碳氫耦合,其余為鄰碳氫耦合。本文檔共123頁;當前第42頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第43頁;編輯于星期三\0點21分4-甲氧羰基金剛烷-2,6-雙酮3-107-101-8,1-97-10本文檔共123頁;當前第44頁;編輯于星期三\0點21分121413765,118本文檔共123頁;當前第45頁;編輯于星期三\0點21分相鄰峰相互重疊,交叉峰的精細結構看不清楚N-乙酰-5-甲氧基色胺本文檔共123頁;當前第46頁;編輯于星期三\0點21分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,交叉峰的精細結構看不清楚,不便讀出偶合常數(shù)。相敏COSY譜的相位很復雜,相位調節(jié)的質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,磁化轉移地結果產(chǎn)生一對交叉峰相位相差180。以AX體系為例。本文檔共123頁;當前第47頁;編輯于星期三\0點21分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,橙色為負吸收峰。注:橫向M在旋轉坐標系xy平面上的取向決定信號類型。Y和-y軸上分別為正負吸收信號;x和-x軸則為正負色散信號。本文檔共123頁;當前第48頁;編輯于星期三\0點21分譜圖正負峰以不同的顏色表示(下圖藍色圓圈為正峰,紅色為負峰)。也可以用實心表示正峰,空心表示負峰。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。這里需要辨認主動偶合和被動偶合。所謂的主動偶合就是交叉峰相應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。被動偶合的交叉峰是相位相同(同為正或同為負)本文檔共123頁;當前第49頁;編輯于星期三\0點21分AMX主動偶合的每一對峰總是一正一負。被動偶合的交叉峰是相位相同(同為正或同為負)本文檔共123頁;當前第50頁;編輯于星期三\0點21分二.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。是一種13C-13C化學位移相關譜。在質子去偶的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構和構型的信息。由于碳是組成分子骨架,它更能直接反映化學鍵的特征與取代情況。

本文檔共123頁;當前第51頁;編輯于星期三\0點21分由于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強峰只有20Hz左右,其強度又僅僅是13C強峰的1/200,這種弱峰往往出現(xiàn)在強13C峰的腋部,加上旋轉邊帶,質子去偶不完全,微量雜質的影響等因素,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線,突出衛(wèi)線求出JC-C,并根據(jù)Jc-c確定其相鄰的碳。本文檔共123頁;當前第52頁;編輯于星期三\0點21分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測量偶合碳的雙量子躍遷的頻率。13C-13C同核偶合構成二核體系(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。本文檔共123頁;當前第53頁;編輯于星期三\0點21分2DINADEQUATE的2種形式

F2域為化學位移,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的準對角線上。本文檔共123頁;當前第54頁;編輯于星期三\0點21分譜信息: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,左右對稱地處于準對角線(F1=2F2)兩側。本文檔共123頁;當前第55頁;編輯于星期三\0點21分

F2域和F1域均為13C化學位移,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)在對角線兩側對稱的位置上。本文檔共123頁;當前第56頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第57頁;編輯于星期三\0點21分蔗糖本文檔共123頁;當前第58頁;編輯于星期三\0點21分Codeine可待因本文檔共123頁;當前第59頁;編輯于星期三\0點21分18-->11-->16-->15-->17-->13.

本文檔共123頁;當前第60頁;編輯于星期三\0點21分三。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交換來進行。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序列的基礎上,加一個固定延遲和第三脈沖,以檢測NOE和化學交換的信息?;旌蠒r間tm是NOESY實驗的關鍵參數(shù),tm的選擇對檢測化學交換或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應根據(jù)核的弛豫時間而定。本文檔共123頁;當前第61頁;編輯于星期三\0點21分由于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峰,分別表示正的NOE和負的NOE本文檔共123頁;當前第62頁;編輯于星期三\0點21分COSYOFPBFNOESYofPBF

本文檔共123頁;當前第63頁;編輯于星期三\0點21分化學位移和積分面積本文檔共123頁;當前第64頁;編輯于星期三\0點21分COSY判斷相鄰連接關系531091611本文檔共123頁;當前第65頁;編輯于星期三\0點21分Codeine的NOESY7,8359101211本文檔共123頁;當前第66頁;編輯于星期三\0點21分Codeine在高場放大的NOESY13’131818’161717’1114161118’131411,13,14,18是空間距離相近,非化學鍵相連本文檔共123頁;當前第67頁;編輯于星期三\0點21分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本文檔共123頁;當前第68頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第69頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第70頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第71頁;編輯于星期三\0點21分2f-2e6b-6c6b-z61f-1e1f-x12c-4b2b-z21b-3f3b-x3本文檔共123頁;當前第72頁;編輯于星期三\0點21分相敏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。本文檔共123頁;當前第73頁;編輯于星期三\0點21分phase-sensitiveNOESYofstrychnine.

馬錢子本文檔共123頁;當前第74頁;編輯于星期三\0點21分四TOCSY

TOCSY脈沖序列:是一種旋轉坐標系實驗(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,把自旋沿著旋轉坐標系的一個鎖定,在這種情況下不存在化學位移差,通過發(fā)生標量偶合的磁化轉移,導致了全部相關。TOCSY也有稱之為HOHAHA.可以提供自旋系統(tǒng)中偶合關聯(lián)信息。本文檔共123頁;當前第75頁;編輯于星期三\0點21分總相關譜

TOCSY對于AMX自旋系統(tǒng)相關譜的相關峰:A-MM-X總相關譜相關峰為A-MM-XA-X本文檔共123頁;當前第76頁;編輯于星期三\0點21分HOHAHA是通過交叉極化產(chǎn)生Hartmann-Hahn能量轉移,從而觀察較低旋磁比核一種方法。它是通過增加混合時間,使一個質子的磁化矢量將重新分布到同一偶合網(wǎng)絡的所有質子,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,特別適用于具有獨立自旋體系的大分子,可進一步判斷證實COSY中因信號嚴重重疊而造成的不確定結果。選擇適當?shù)膮?shù)可通過一次實驗得到獨立自旋體系所有質子相關信息。本文檔共123頁;當前第77頁;編輯于星期三\0點21分質子a,b,c和d構成自旋體系,CH3CH2構成另外一個網(wǎng)絡系統(tǒng),這是兩個獨立的自旋體系

,COSYspectrum,CH2a與CH2b.相關而在

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

本文檔共123頁;當前第78頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第79頁;編輯于星期三\0點21分混合時間變長,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,設置長tm本文檔共123頁;當前第80頁;編輯于星期三\0點21分TOCSYofcodeineCOSYTOCSY391012111816,13,14,13’183,163,53,163,953-103,103,5本文檔共123頁;當前第81頁;編輯于星期三\0點21分

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'本文檔共123頁;當前第82頁;編輯于星期三\0點21分ROESY(CAMELSPIN)若采用一個弱自旋鎖場,則在旋轉坐標體系中產(chǎn)生交叉馳豫NOE,得到ROESY譜(RotatingNOE),即旋轉坐標系中的NOE增強譜。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。基本序列:π/2-t1-(CW)X-ACQ本文檔共123頁;當前第83頁;編輯于星期三\0點21分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。小分子的快速運動,產(chǎn)生NOE,大分子或降溫產(chǎn)生負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。由于ROESY是低的功率實驗,可以檢測到小的相互作用。本文檔共123頁;當前第84頁;編輯于星期三\0點21分當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譜中的相關峰(交叉峰),此時測定旋轉坐標系中的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系,有一部分則是反映了耦合關系,因此在解譜時需注意。本文檔共123頁;當前第85頁;編輯于星期三\0點21分突出表現(xiàn)NOE效應的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,甲氧基氫e與芳環(huán)上d位置上的氫空間相關,對照其H,HCOSY譜,c,d的交叉峰為J偶合峰,而非NOE交叉峰,應予以扣除。本文檔共123頁;當前第86頁;編輯于星期三\0點21分3異核化學位移相關譜-HeteronuclearCorrelationofchemicalshift

所謂異核化學位移相關譜是兩個不同核的頻率通過標量偶合建立起來的相關譜.應用最廣泛的是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(1JCH)。本文檔共123頁;當前第87頁;編輯于星期三\0點21分基本脈沖:該實驗的關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移,即選擇合適的⊿1⊿2。本文檔共123頁;當前第88頁;編輯于星期三\0點21分1H-13C-COSY譜圖中F2為13C化學位移,F(xiàn)1為1H化學位移,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)相關關系,即可找到與之相連的13C信號,反之亦然??梢詮淖V圖中得到1JC-H的結構信息。本文檔共123頁;當前第89頁;編輯于星期三\0點21分1H化學位移13C化學位移C,HCOSY譜本文檔共123頁;當前第90頁;編輯于星期三\0點21分13C化學位移1H化學位移246本文檔共123頁;當前第91頁;編輯于星期三\0點21分13C-1HCOSY2-丁烯酸乙酯本文檔共123頁;當前第92頁;編輯于星期三\0點21分ADCB本文檔共123頁;當前第93頁;編輯于星期三\0點21分7.78.157.47.5111.6120.6122.6127本文檔共123頁;當前第94頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第95頁;編輯于星期三\0點21分2.COLOC(CorrelationSpectroscopyvialongrangecoupling)和1H-13C-COSY序列基本一樣,只是在COLOC譜中的⊿1,⊿2對應于遠程C-H偶合常數(shù)nJ(2JCH,3JCH),而不是1JCH.得到一鍵以上的CH偶合相關信息,建立C-C之間的關聯(lián),可以躍過N,O等其它官能團。成為推導結構歸屬信號,解決由于屏蔽效應難以解決的季碳歸屬的有力工具。由于該方法能夠將季碳和相鄰碳的質子相關,對于確定C-C連接非常有效。本文檔共123頁;當前第96頁;編輯于星期三\0點21分常規(guī)的1H-13C-COSY沒有季碳和其它質子的相關峰。COLOC譜圖類似于C-H-COSY,兩個坐標(F1,F2)是化學位移,交叉峰也類似于C-H-COSY,只是出現(xiàn)了小偶合的相關峰。COLOC最大的缺點是相關峰中包含所有的1JCH信號。解析譜圖時一定要對照C-H-COSY。確定1JCH,分辨出2JCH,3JCH.本文檔共123頁;當前第97頁;編輯于星期三\0點21分COLOC譜(遠程C-HCOSY)與2DINADEQUATE相比,

2D遠程C-HCOSY樣品用量少,省時間,靈敏度高。F1域:1H化學位移,F(xiàn)2域:13C化學位移,本文檔共123頁;當前第98頁;編輯于星期三\0點21分先分別從F1F2域找到CHO、OCH3、4位C的相應信號由香草醛COLOC譜中3J(H8,C3)相關峰可以決定OCH3連在C-3上,由3J(H7,C2)和3J(H6,C7)相關峰可以指認CHO與C1相連。4位碳因連有OH,其化學位移處于次低場(羰基碳在最低場),加上2J(H5,C4)和3J(H6,C4)相關峰可以指認OH連在C-4上。3J(H8,C3)2J(H5C4)3J(H6C4)3J(H6C7)3J(H7C2)H2,C7)(H2,C4)全去偶碳譜去偶氫譜本文檔共123頁;當前第99頁;編輯于星期三\0點21分7.78.157.47.5127122.6120.6111.6ADCB本文檔共123頁;當前第100頁;編輯于星期三\0點21分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)本文檔共123頁;當前第101頁;編輯于星期三\0點21分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。本文檔共123頁;當前第102頁;編輯于星期三\0點21分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)本文檔共123頁;當前第103頁;編輯于星期三\0點21分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化學位移及1H間的同核化學偶合信息調制,并通過直接檢測調制后的1H信號,獲得13C-1H化學位移相關數(shù)據(jù)。它所提供的信息及譜圖與1H-13CCOSY完全相同。本文檔共123頁;當前第104頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第105頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第106頁;編輯于星期三\0點21分HMQCofCodeine13CAssignment6.611386.512075.713335.312854.89194.266103.856123.359113.0&2.320182.640162.6&2.446132.443142.0&1.83617本文檔共123頁;當前第107頁;編輯于星期三\0點21分HSQC-DEPT這個實驗有一個變化,顯示CH2與CH,CH3有不同的相位。CH2顯示負的相位,在下圖中用紅色表示。在Codeine中的三個CH2很容易辨認。這種技術稱之為HSQC-DEPTspectrum.

本文檔共123頁;當前第108頁;編輯于星期三\0點21分HSQC-DEPTofCodeine本文檔共123頁;當前第109頁;編輯于星期三\0點21分HMBC

(multiple-bondCHcorrelation)

HMBC是一種測定遠程1H-13C相關的十分靈敏的方法,給出遠程1H-13C相關信息。特別是適用于檢測與甲基有遠程偶合的碳(2JCH,3JCH).基本原理:通過1H檢測異核多量子相干調制,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聯(lián),而組成一個整體分子。抑制了直接偶合的1JCH信號強度是譜圖簡化。適用于具有眾多甲基的天然產(chǎn)物,如三萜化合物,甾醇化合物的結構鑒定。HMBC可高靈敏度地檢測13C-1H遠程偶合(2JCH,3JCH),得到有關季碳的結構信息及其被雜原子切斷地1H偶合系統(tǒng)間的結構信息。本文檔共123頁;當前第110頁;編輯于星期三\0點21分本文檔共123頁;當前第111頁;編輯于星期三\0

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