核磁共振二维谱
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二维核磁共振谱综述
1．什么是二维谱 二维核磁共振(2D NMR)方法是有Jeener 于1971年首先提出 的,是一维谱衍生出来的新实验方法.引入二维后,减少了谱线的拥 挤和重叠,提高了核之间相互关系的新信息.因而增加了结构信息, 有利于复杂谱图的解析.特别是应用于复杂的天然产物和生物大分 子的结构鉴定,2DNMR是目前适用于研究溶液中生物大分子构象 的唯一技术.一维谱的信号是一个频率的函数,记为S(ω),共振峰分 别在一条频率轴上.而二维谱是两个独立频率变量的信号函数,记 为S(ω1,ω2),共振峰分布在由两个频率轴组成的平面上.2D-NMR 的b最大特点是将化学位移,偶合常数等参数字二维平面上展开,于 是在一般一维谱中重叠在一个频率轴上的信号,被分散到两个独立 的频率轴构成的二维平面上.,同时检测出共振核之间的相互作用.
3．二维谱的表达方式
（1）堆积图(stacked plot). • 堆积图的优点是直观,具有立体感.缺点是 难以确定吸收峰的频率。大峰后面可能隐 藏小峰，而且耗时较长。 • (2)等高线（Contour plot） 等高线图类似于等高线地图，这种图的优 点是容易获得频率定量数据，作图快。缺 点是低强度的峰可能漏画。目前化学位移 相关谱广泛采用等高线。
4．2 化学位移相关谱（Correlated Spectroscopy ,COSY）
• 二维化学位移相关谱包括 • 同核化学位移相关谱（Homonuclear correlation） • 1）通过化学键：COSY, TOCSY, 2DINADEQUATE。 • 2）通过空间：NOESY, ROESY。 • 异核化学位移相关谱（Heteronuclear correlation） • 强调大的偶合常数：1H-13C –COSY • 强调小的偶合常数，压制大的偶合常数： COLOC(远程1H-13C –COSY)
3．二维谱的表达方式
（1）堆积图(stacked plot). • 堆积图的优点是直观,具有立体感.缺点是 难以确定吸收峰的频率。大峰后面可能隐 藏小峰，而且耗时较长。 • (2)等高线（Contour plot） 等高线图类似于等高线地图，这种图的优 点是容易获得频率定量数据，作图快。缺 点是低强度的峰可能漏画。目前化学位移 相关谱广泛采用等高线。
4．2 化学位移相关谱（Correlated Spectroscopy ,COSY）
• 二维化学位移相关谱包括 • 同核化学位移相关谱（Homonuclear correlation） • 1）通过化学键：COSY, TOCSY, 2DINADEQUATE。 • 2）通过空间：NOESY, ROESY。 • 异核化学位移相关谱（Heteronuclear correlation） • 强调大的偶合常数：1H-13C –COSY • 强调小的偶合常数，压制大的偶合常数： COLOC(远程1H-13C –COSY)
二维核磁共振谱技术及其基本原理
二维核磁共振谱技术及其基本原理二维核磁共振谱技术是核磁共振成像技术的一种重要分支，它通过在两个磁场方向上分别对样品进行核磁共振测量，得到更为丰富的信息，包括化学位移、耦合常数、相互作用等。
二维核磁共振谱技术在化学、生物医学等领域有着广泛的应用，能够提供样品的结构信息，是一种非常有用的分析工具。
本文将对二维核磁共振谱技术的基本原理进行介绍。
核磁共振谱是利用核磁共振现象对样品进行分析的一种方法。
当样品置于外磁场中时，样品中的原子核会受到外磁场的影响，核自旋会在外磁场的作用下产生共振信号。
这些共振信号可以通过调节外磁场的频率来探测，并且能够提供关于样品成分和结构的信息。
一维核磁共振谱是最基本的核磁共振谱技术，它通过在一个磁场方向上进行核磁共振测量来获取样品的信息。
然而，一维核磁共振谱的信息有限，无法提供样品内部的分子间相互作用信息。
为了获取更为丰富的信息，科学家们开发了二维核磁共振谱技术。
二维核磁共振谱技术通过在两个磁场方向上进行核磁共振测量，能够获取关于样品内部原子核之间相互作用的信息。
二维核磁共振谱技术的基本原理可以用二维傅里叶变换来解释。
当样品置于两个垂直的外磁场中时，样品中的原子核会在这两个磁场的作用下产生多重共振信号。
通过调节两个外磁场的频率，可以得到关于样品内部核之间相互作用的二维核磁共振谱数据。
为了更好地理解二维核磁共振谱技术的原理，我们可以将其分为三个步骤：样品制备、谱图获取和数据分析。
在样品制备阶段，需要对待测样品进行溶解、稀释等处理，以便在核磁共振仪中进行测量。
在谱图获取阶段，需要在两个垂直的外磁场中对样品进行核磁共振测量，得到二维核磁共振谱数据。
在数据分析阶段，需要进行傅里叶变换等数学处理，将原始的谱数据转换为易于理解的谱图。
通过对得到的二维核磁共振谱数据进行分析，可以获取关于样品内部结构和相互作用的信息。
二维核磁共振谱技术有着广泛的应用。
在化学领域，二维核磁共振谱技术可以用来对化合物进行结构鉴定和结构澄清。
二维核磁共振谱(精简2)
31
45
6
Using the COSY spectrum,
assign the 1H NMR
resonances of 2-hexanone, i.e.
establish which resonance
belongs to which specific H
site in the molecule.
O
12:00
13
同核J分解谱 AX体系
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。
12:00
14
同核J分解谱
7
二维谱的分类
J分解谱 J Resolved Spectroscopy, d-J 谱 同核 (homonuclear), 异核(heteronuclear)
化学位移相关谱 Chemical Shift Correlation Spectroscopy, d- d 谱 同核偶合, 异核偶合, NOE 和化学交换
➢ 一般反应3J耦合关系，远程耦合较弱， 不产生交叉峰。当3J较小时（如两面角 接近90o）也可能无交叉峰。
12:00
23
1
1
23 56
234
56 7
7 4
3H
1H 4
5
6
7
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2 H C=C-O-CH2-CH2-CH2-CH3
24
Problem 1. The schematic 1H
COSY spectrum of 2hexanone is given below.
二维核磁共振谱(精简2)
核之间空间距离的关系，而与二者间相距多少根化学键无关。
核之间有耦合关系，而是表示两个氢核之间的空间位置接近。
11:06
27
NOESY
由于 NOESY 实验是由 COSY 实验发展而来为的，因 此在图谱中往往出现 COSY 峰，即 J 偶合交叉峰， 故在解析时需对照它的 1H-1H COSY 谱将 J 偶合交叉
11:06 24
HMBC 谱
HMBC常见的远程相关峰把相隔3根化学键的碳原 子和氢原子关联起来，但是也可能跨越2或4根 化学键的碳原子和氢原子。
需要将HMBC谱与HMQC谱对照，以便扣除1JCH相关 峰得到远程nJCH耦合信息。
11:06
25
HMBC 谱的功能
用COSY谱结合异核直接相关谱可以找到碳原 子之间的连接关系，但是这样的步骤终止于季 碳原子或杂原子，因此上述方法只能得到一个 个结构片段。从HMBC谱找到跨越几根化学键 的碳原子和氢原子的连接关系，从而可以将上 述片段连接起来。
COSY ，COSY是correlated spectroscopy的缩写。
交叉峰或 相关峰 对角峰或 自相关峰
对角峰（diagonal peaks, 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（cross peaks，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。
11:06 7
3
1
4
5
6
11:06
2-己酮 H-HCOSY
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1 234 56 7
23
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4
3
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H H
2
H 4 5 6 7 C=C-O-CH2-CH2-CH2-CH3
第三部分：二维核磁共振谱简介
预备 期发 展 期混 合 期检 出 期第二章 二维核磁共振谱(三部分)二维核磁共振谱(two-dimensional NMR spectra ，即2D NMR)简称二维谱，可以看成是一维核磁共振谱的自然推广，在引入一个新的维数后必然会大大增加新的信息量，提高解决问题的的新途径。
4.1 概述4.1.1 二维核磁共振谱的形成二维谱是两个独立频率变量的信号函数S （ω1 ω2)，如果一个自变量是频率，另一个自变量是时间、温度或浓度等其他物理化学参数就不属于我们所指的2D NMR 谱。
实际上我们所指的2D NMR 谱首先是由2个独立的时间变量（FID 信号是时域函数）进行一系列的实验，得到信号S （t 1 t 2）。
经两次傅立叶变换得到两个独立频率变量的信号函数S （ω1 ω2)。
通常，第一个时间变量(t 1)是脉冲序列中变化的时间间隔，第二个时间变量(t 2)是采样时间。
t 1与t 2 是两个不相关的独立变量。
4.1.2 二维核磁共振时间轴示意方快图预备期——使体系恢复到玻耳兹蔓平衡态（在时间轴上通常是相对较长的时期）。
发展期(t 1)——由一个或多个脉冲使体系激发态。
发展期的时间(t 1)是变化的。
混合期——建立信号检出的条件(并不是必不可少的，根据二维谱的种类而定)。
检出期(t 2)——以通常方式检出FID 信号。
4.2二维核磁共振谱的分类J分解谱（J resolved spectroscopy）：又称J谱或δ-J谱。
用于把化学位移与自旋偶合的作用分辨开来。
包括：同核J谱和异核J谱。
化学位移相关谱(chemical shift spetroscosy):又称δ-δ相关。
它能表证核磁共振信号的相关特性，是二维谱的核心。
包括：同核相关谱、异核相关谱、NOE相关谱。
多量子谱(multiple quantum spectroscopy):跃迁时Δm为大于1 的整数(常规NMR谱为单量子跃迁，Δm＝±1)。
核磁课件 二维谱
第五章 二维核磁共振波谱
Two-dimentional NMR spectra
1
1971年J. Jeener 首次提出了二维核磁共振的概念；Ernst教 授进行了大量卓有成效的研究，推动了二维核磁共振的发展， 再加上他对脉冲-傅立叶变换核磁共振的贡献，获1991年诺 贝尔化学奖 提供相互偶合的观察核之间的相关关系信息 研究分子与分子之间相互作用 确定复杂分子（如生物分子）的结构，了解生物分子在溶液 状态时的空间结构（X-单晶衍射无法做到）
13
H-H二维谱需进行对称处理，去掉不对称的噪声峰。
H-H COSY二对称处理前后的谱图 H-H COSY, TOCSY ；HMQC, HSQC； HMBC
14
2.1、1H-1H COSY
• H-H COSY (H-H correlated spectroscopy) 同核位移相关谱
15
1H-1H COSY谱中的相关峰表示与该峰相交的两个峰之间有 自旋－自旋偶合（J－Coupling）存在。
9
10
11
二. 化学位移相关谱 （COSY）
Two-Dimesional Chemical Shift Correlation Spectroscopy
COSY作用：给出不同化学位移吸收峰之间的空间相关性。 包括同核COSY(通常为H-H耦合)和异核COSY(通常为H-C耦合)。 给出的信息：可以获得H-H之间的2J和3J耦合信息，甚至长程耦合信
通常在化学结构上，两个峰之间有自旋－自旋偶合表示产生 该峰的两个原子之间相隔的化学键数在三键以下。（当它们 之间有双键或三键存在时，四键或五键之间的原子也会有J偶 合存在）
相关峰的强弱(高低)与偶合常数J 值的大小有关，J 值越大相 关峰越强；当偶合常数（J 值）很小时，一维谱上可能表现 不出峰的偶合裂分，但二维谱上仍可能表现出相关峰。
Two-dimentional NMR spectra
1
1971年J. Jeener 首次提出了二维核磁共振的概念；Ernst教 授进行了大量卓有成效的研究，推动了二维核磁共振的发展， 再加上他对脉冲-傅立叶变换核磁共振的贡献，获1991年诺 贝尔化学奖 提供相互偶合的观察核之间的相关关系信息 研究分子与分子之间相互作用 确定复杂分子（如生物分子）的结构，了解生物分子在溶液 状态时的空间结构（X-单晶衍射无法做到）
13
H-H二维谱需进行对称处理，去掉不对称的噪声峰。
H-H COSY二对称处理前后的谱图 H-H COSY, TOCSY ；HMQC, HSQC； HMBC
14
2.1、1H-1H COSY
• H-H COSY (H-H correlated spectroscopy) 同核位移相关谱
15
1H-1H COSY谱中的相关峰表示与该峰相交的两个峰之间有 自旋－自旋偶合（J－Coupling）存在。
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二. 化学位移相关谱 （COSY）
Two-Dimesional Chemical Shift Correlation Spectroscopy
COSY作用：给出不同化学位移吸收峰之间的空间相关性。 包括同核COSY(通常为H-H耦合)和异核COSY(通常为H-C耦合)。 给出的信息：可以获得H-H之间的2J和3J耦合信息，甚至长程耦合信
通常在化学结构上，两个峰之间有自旋－自旋偶合表示产生 该峰的两个原子之间相隔的化学键数在三键以下。（当它们 之间有双键或三键存在时，四键或五键之间的原子也会有J偶 合存在）
相关峰的强弱(高低)与偶合常数J 值的大小有关，J 值越大相 关峰越强；当偶合常数（J 值）很小时，一维谱上可能表现 不出峰的偶合裂分，但二维谱上仍可能表现出相关峰。
二维核磁共振
图5-15 AX体系的1H，1H COSY谱示意图
• 总结：
•
1H-1H
• •
•
•
COSY：是可以确定质子化学位移以及质子之间偶合 关系和连接顺序的相关谱。图上有两种峰，对角峰 （diagonal peak）和交叉峰(cross peak)，也叫相关峰,显示了 具有相同偶合常数的不同核之间的偶合。 在实际解析中首先选择一个归属明确的峰开始，从这个峰出 发，画与F1、F2轴平行的直线。 若这两个方向的直线分别与距这个峰等距离的地方与两个峰 相遇，则应该在对角线上找到与这个峰偶合的另一组峰。 可由在对角线的左上方或右下方，由一组交叉峰与两组对角 峰组成相应的直角三角形，来判断偶合关系的存在。 应注意1H-1H COSY谱主要反映的是3J偶合关系，但有时也出 现远程偶合关系的相关峰，而当3J小时，也可能看不到相应 的交叉峰。
2D
NMR的实验过程：
• 在一个2D NMR实验中，整个时间轴按其物理意义分 割成四个区间： • 预备期(td) → 发展期(t1) → 混合期(tm) →检测期(t2)。 • 预备期(td) ：预备期通常是一个较长的时期，它是为 了使实验体系回到平衡状态。 • 发展期(t1)：发展期的初期用一个或几个脉冲，使体系 激发，使之处于非平衡状态。发展期时间t1是变化的。 • 混合期(tm) ：在此期间建立信号检测的条件。混合期 不是必不可少，有可能不存在。 • 检测期(t2)：在此期间检测作为 t2函数的各种FID信号， 它的初始相及振幅都受到 t1 函数的调制。
1H-1H
•
•
• •
•
COSY是同一个偶合体系中质子之间的偶合相关谱，是可以确定质 子化学位移以及质子之间偶合关系和连接顺序的相关谱。 图上有两种峰，对角峰（diagonal peak）和交叉峰(cross peak)。 对角峰处在坐标F1=F2的对角线上，对角峰在F1或F2上的投影得到常规的 偶合谱或去偶谱。 交叉峰不在对角线上，即坐标F1≠F2。交叉峰显示了具有相同偶合常数的 不同核之间的偶合。 交叉峰又分为两类： – 一类交叉峰紧靠对角线，是对角峰中同种核的组成部分； – 另一类远离对角线，是具有相同偶合常数的不同核的相关峰。 交叉峰有两组，分别出现在对角线两侧，并以对角线对称。 这两组对角峰和交叉峰可以组成一个正方形，并且由此来推测这两组核 之间有偶合关系。所以也叫相关峰，显示了具有相同偶合常数的不同核 之间的偶合。 如图5-15所示。
第4章二维核磁共振谱
量进行一系列实验,得到S(t1,t2),经过两次傅立 叶变换得到二维谱S(ω1,ω2).通常所指的2DNMR均是时间域二维实验
图4.1 2D-NMR 三种获得方式
B) 二维核磁共振时间分割
二维谱实验中，为确定所需的两个独立的时间变量，要用特种技术 －时间分割。即把整个时间按其物理意义分割成四个区间。（如图 所示）
是一种旋转坐标系实验（自旋锁定实验），自旋锁定是把 COSY序列中的第二脉冲以及NOESY序列中最后两个脉冲 （包括混合时间），用一个长射频脉冲取代，把自旋沿着旋转 坐标系的一个锁定，在这种情况下不存在化学位移差，通过发 生标量偶合的磁化转移，导致了全部相关。TOCSY也有称之为 HOHAHA.可以提供自旋系统中偶合关联信息。
但是由于13C天然丰度仅仅为1.1%，出现13C13C偶合的几率为0。01％，13C-13C偶合引起的 卫线通常离13C强峰只有20Hz左右，其强度又仅 仅是13C强峰的1/200，这种弱峰往往出现在强 13C峰的腋部，加上旋转边带，质子去偶不完全， 微量杂质的影响等因素，使1JC-C测试非常困难。 利用双量子跃迁的相位特性可以压住强线，突出卫 线求出JC-C,并根据Jc-c确定其相邻的碳。一个碳 原子最多可以有四个碳与之相连，利用双量子跃迁 二维技术测量偶合碳的双量子跃迁的频率。13C13C同核偶合构成二核体系（AX,AB）两个偶合的 13C核能产生双量子跃迁，孤立的碳则不能。
图4.3 堆积图
等高线
4．二维谱峰的命名
（1）交叉峰（cross peak）:出现在 ω1≠ω2处，（即非对角线上）。从峰的 位置关系可以判断哪些峰之间有偶合关系， 从而得到哪些核之间有偶合关系，交叉峰 是二维谱中最有用的部分。
（2）对角峰（Auto peak）:位于对角线 （ω1＝ω2）上的峰，称为对角峰。对角 峰在F1和F2轴的投影。
图4.1 2D-NMR 三种获得方式
B) 二维核磁共振时间分割
二维谱实验中，为确定所需的两个独立的时间变量，要用特种技术 －时间分割。即把整个时间按其物理意义分割成四个区间。（如图 所示）
是一种旋转坐标系实验（自旋锁定实验），自旋锁定是把 COSY序列中的第二脉冲以及NOESY序列中最后两个脉冲 （包括混合时间），用一个长射频脉冲取代，把自旋沿着旋转 坐标系的一个锁定，在这种情况下不存在化学位移差，通过发 生标量偶合的磁化转移，导致了全部相关。TOCSY也有称之为 HOHAHA.可以提供自旋系统中偶合关联信息。
但是由于13C天然丰度仅仅为1.1%，出现13C13C偶合的几率为0。01％，13C-13C偶合引起的 卫线通常离13C强峰只有20Hz左右，其强度又仅 仅是13C强峰的1/200，这种弱峰往往出现在强 13C峰的腋部，加上旋转边带，质子去偶不完全， 微量杂质的影响等因素，使1JC-C测试非常困难。 利用双量子跃迁的相位特性可以压住强线，突出卫 线求出JC-C,并根据Jc-c确定其相邻的碳。一个碳 原子最多可以有四个碳与之相连，利用双量子跃迁 二维技术测量偶合碳的双量子跃迁的频率。13C13C同核偶合构成二核体系（AX,AB）两个偶合的 13C核能产生双量子跃迁，孤立的碳则不能。
图4.3 堆积图
等高线
4．二维谱峰的命名
（1）交叉峰（cross peak）:出现在 ω1≠ω2处，（即非对角线上）。从峰的 位置关系可以判断哪些峰之间有偶合关系， 从而得到哪些核之间有偶合关系，交叉峰 是二维谱中最有用的部分。
（2）对角峰（Auto peak）:位于对角线 （ω1＝ω2）上的峰，称为对角峰。对角 峰在F1和F2轴的投影。
二维核磁共振波谱
2020/1/1
2D NMR谱图
2020/1/1
脉冲序列
在x轴施加不同脉冲角度的射频宏观磁化强度矢量M的 变化情况。
2020/1/1
自旋回波的脉冲序列
90 x
180 x
DE
DE
AQT
自旋回波的脉冲序列为90x°—DE—180x°—DE— AQT，DE表示某一固定的时间间隔（delay）；AQT表示 测定信号的采样时间 。
结束
2020/1/1
2020/1/1
1D NMR的脉冲序列和原理示意图
2020/1/1
傅 里 叶 变 换
2020/1/1
2D NMR
通过记录一系列的1D NMR 谱图获得的，每个1D NMR实验的差别仅在于在脉冲序列引入时间增量Δt （t1= t +Δt）。
2020/1/1
11.5.2 2D NMR相关谱
1.1H-1H 相关谱 (1～4)
11.5.1 概述
（1）二维核磁共振波谱：二个时间变量，二次傅里叶变 换，二个独立的频率信号，横坐标和纵坐标均为频率信 号，而第三维则为强度信号。 （2）两坐标代表的化学位移具有相关性，表明所有质子 发生自旋-自旋偶合的信息。 （3）可以是 1H-1H ， 1H-13C相关谱；可提供邻近偶合、 远程偶合信息。 （4）不出现一维谱图m6.8～8.6）
2020/1/1
2D NMR 相关谱
间二硝基苯 1H-1H 相关谱
2020/1/1
1H-13C相关谱
2020/1/1
薄荷醇
1H-13C相 关谱
2020/1/1
内容选择
11.1 核磁共振原理 11.2 核磁共振波谱仪 11.3 1H核磁共振波谱 11.4 13C核磁共振波谱 11.5 二维核磁共振波谱 第十二章
2D NMR谱图
2020/1/1
脉冲序列
在x轴施加不同脉冲角度的射频宏观磁化强度矢量M的 变化情况。
2020/1/1
自旋回波的脉冲序列
90 x
180 x
DE
DE
AQT
自旋回波的脉冲序列为90x°—DE—180x°—DE— AQT，DE表示某一固定的时间间隔（delay）；AQT表示 测定信号的采样时间 。
结束
2020/1/1
2020/1/1
1D NMR的脉冲序列和原理示意图
2020/1/1
傅 里 叶 变 换
2020/1/1
2D NMR
通过记录一系列的1D NMR 谱图获得的，每个1D NMR实验的差别仅在于在脉冲序列引入时间增量Δt （t1= t +Δt）。
2020/1/1
11.5.2 2D NMR相关谱
1.1H-1H 相关谱 (1～4)
11.5.1 概述
（1）二维核磁共振波谱：二个时间变量，二次傅里叶变 换，二个独立的频率信号，横坐标和纵坐标均为频率信 号，而第三维则为强度信号。 （2）两坐标代表的化学位移具有相关性，表明所有质子 发生自旋-自旋偶合的信息。 （3）可以是 1H-1H ， 1H-13C相关谱；可提供邻近偶合、 远程偶合信息。 （4）不出现一维谱图m6.8～8.6）
2020/1/1
2D NMR 相关谱
间二硝基苯 1H-1H 相关谱
2020/1/1
1H-13C相关谱
2020/1/1
薄荷醇
1H-13C相 关谱
2020/1/1
内容选择
11.1 核磁共振原理 11.2 核磁共振波谱仪 11.3 1H核磁共振波谱 11.4 13C核磁共振波谱 11.5 二维核磁共振波谱 第十二章
二维核磁共振谱()
*CW-NMR扫描速度不能太快，通常全扫描时间为200-300s。 若扫描太快，共振来不及弛豫，信号将严重失真（畸变）。
4-2 基本原理
I≠0的原子核具有核磁矩，在一定条件下可以发生 核磁共振。由于是大量原子核的行为，可从宏观的角度 来讨论。
宏观磁化强度矢量(macroscopic magnetization vector)M为单位体 积内N个原子核磁矩μi的矢量和：
但却同时都发生了共振。
为满足 B12F
B1必须很强。同时B1的作用时间也应该很短。
类似于 B0 ，在旋转坐标系中M绕x'轴
转动的角速度Ω可用下式描述
B1
设B1的作用时间，也就是脉冲的宽度为tp，则M在
tp时间间隔内转动的角度θ为： t p B1t p
设θ=90°（这样的脉冲叫做90°脉冲），此时
当ν−ν0=1/tp时， C(ν−ν0)为0
ν
以氢谱而论，一般tp<10μｓ，因此1/tp>105Hz，频谱 非常宽。当取核磁谱图中心为ν0 ，在谱图中所可能出现 的ν−ν0小于二分之一谱宽，对氢谱来说，仅约5ppm。 设所用仪器为500MHz，5ppm仅对应2500Hz，它远远小
于105Hz。相应于核磁谱图，ν−ν0相距ν0 较近。 C(ν−ν0) 实际上近似等于C(ν0)。即各种氢核虽然共振频率不同， 但受射频作用的强度近似相等，这对于定量测定是很
resonance spectroscopy for determining the three-dimensional structure of biological macromolecules in solution".
他获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。
4-2 基本原理
I≠0的原子核具有核磁矩，在一定条件下可以发生 核磁共振。由于是大量原子核的行为，可从宏观的角度 来讨论。
宏观磁化强度矢量(macroscopic magnetization vector)M为单位体 积内N个原子核磁矩μi的矢量和：
但却同时都发生了共振。
为满足 B12F
B1必须很强。同时B1的作用时间也应该很短。
类似于 B0 ，在旋转坐标系中M绕x'轴
转动的角速度Ω可用下式描述
B1
设B1的作用时间，也就是脉冲的宽度为tp，则M在
tp时间间隔内转动的角度θ为： t p B1t p
设θ=90°（这样的脉冲叫做90°脉冲），此时
当ν−ν0=1/tp时， C(ν−ν0)为0
ν
以氢谱而论，一般tp<10μｓ，因此1/tp>105Hz，频谱 非常宽。当取核磁谱图中心为ν0 ，在谱图中所可能出现 的ν−ν0小于二分之一谱宽，对氢谱来说，仅约5ppm。 设所用仪器为500MHz，5ppm仅对应2500Hz，它远远小
于105Hz。相应于核磁谱图，ν−ν0相距ν0 较近。 C(ν−ν0) 实际上近似等于C(ν0)。即各种氢核虽然共振频率不同， 但受射频作用的强度近似相等，这对于定量测定是很
resonance spectroscopy for determining the three-dimensional structure of biological macromolecules in solution".
他获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。
二维核磁共振波谱名词解释
二维核磁共振波谱名词解释
二维核磁共振（2D NMR）波谱是一种用于研究分子结构和动态过程的强大工具。
它通过测量和分析原子核在磁场中的自旋状态，可以提供关于分子内部结构、化学环境以及分子之间的相互作用的详细信息。
核磁共振是原子核在磁场中的行为。
当原子核吸收或发射能量时，其自旋状态会发生改变，这种改变可以通过磁场检测到。
在核磁共振波谱中，我们主要关注的是1H核（即氢原子核），因为它在许多化合物中都存在，且其信号容易检测。
二维核磁共振波谱是在一维核磁共振波谱的基础上发展起来的。
一维核磁共振波谱只能提供关于分子中不同种类的氢原子的信息，而二维核磁共振波谱则可以提供更多的信息。
它通过将一维实验进行多次，每次改变一个参数（如脉冲宽度、延迟时间等），然后将得到的数据进行关联和解析，可以得到关于分子结构的更多信息。
二维核磁共振波谱的主要类型有HSQC（异核单量子相干）和HMBC（异核多量子相干）。
HSQC是通过比较同一时间点上不同氢原子的信号来实现的，因此它可以提供关于这些氢原子之间化学键的信息。
HMBC则是通过比较不同时间点上相同氢原子的信号来实现的，因此它可以提供关于这些氢原子之间空间关系的信息。
除了HSQC和HMBC之外，还有许多其他的二维核磁共振
技术，如COSY（相干光谱）、TOCSY（全相关光谱）和ROESY （远程相关光谱）等，它们各有各的特点和应用领域。
二维核磁共振波谱是一种非常强大的工具，它可以提供关于分子结构和动态过程的详细信息。
然而，由于它的复杂性，需要专门的知识和技能才能正确解释和应用它。
二维核磁谱解析
ห้องสมุดไป่ตู้
从NOESY 谱可以看到如下NOE 效应:
解析：两个通过氢谱难以辨别此化合物是那个结构，但用过
NOESY可以看到叔丁基只和a一个氢有NOE相关信号，所以 可以确定结构 ，如果是 ，那么叔丁基应
该与c,b两个氢有NOE相关信号。
通过羰基对苯环的拉电子作用可以区分 1，1`和 2，2`的化学 位移；但通过3位置氢与1，1`氢有noe，而与2，2`氢没有noe， 通过这一点也可以区分1，1`和2，2`的化学位移
3. 1 核磁共振二维谱的一般知识 核磁共振二维谱的外观一般为等高线图形 ( 圈越多的地 方表示峰越高) . 二维谱的周边轮廓为矩形. 核磁共振二维谱 的横坐标表示为 2或者F2，纵坐标表示为ω1 或者F1，ω或 者F 都是频率的意思. 核磁共振二维谱是把两种核磁共振谱图关联起来（如异 核位移相关谱），或者揭示峰组之间的关系（如同核位移相 关谱、NOE 类相关谱）。 核磁共振二维谱的横坐标（ ω2或者 F2) 所对应的物种是 测定的物种. 例如：H，C-COSY 谱把氢谱和碳谱关联起来， 横坐标是碳谱，即直接测定的是13C棋. 在H，C-COSY 谱中， 纵坐标是1或者F1， 对应的是氢谱。
注意不是 3J耦合的相关峰 . 某个相关峰所对应的两个氢原子
跨越的化学键数目越多，从NOE 效应的角度来看意义越大.
化古物C3 - 7 的结构如下:
其NOESY 谱和NOESY 谱的局部放 大谱分别如图3.1 9 和图3. 20 所示.
通过NOESY 谱的数据，确定如下NOE 效应，因而也就可以 确定侧链的方向：
COSY 谱主要反映的是3J 的耦合信息. 选取任意一个相 关峰作为出发点，通过它作条垂线，会与某对角线峰组及氢 谱中的某峰组相交， 该峰组即是参与(对应这个相关峰)耦合 的一个峰组. 通过所选定的相关峰作一水平线，会与某对角 线峰相交，再通过该对角线峰作一垂线，会与氢谱中的另外 一个峰组相交，此峰组即是参与〈对应这个相关峰〉耦合的 另外一个峰组. 因此，通过COSY 谱中的任意一个相关峰， 可以直接确定有关的一对峰组的耦合关系.不用分析氢谱中峰 组的峰型(不用分析峰组间的等间距)。 COSY 谱一般反映的是3J的耦合信息. 如果4J的数值不小， 在COSY 谱中也可能出现相关峰，这在芳环体系中常可以看 到. 在芳环体系甚至可能出现5J的耦合相关峰. 另外.如果3J 的 数值小〈如影响3J数值的二面角接近90），可能在COSY 谱 中的相关峰很弱，甚至消失.
从NOESY 谱可以看到如下NOE 效应:
解析：两个通过氢谱难以辨别此化合物是那个结构，但用过
NOESY可以看到叔丁基只和a一个氢有NOE相关信号，所以 可以确定结构 ，如果是 ，那么叔丁基应
该与c,b两个氢有NOE相关信号。
通过羰基对苯环的拉电子作用可以区分 1，1`和 2，2`的化学 位移；但通过3位置氢与1，1`氢有noe，而与2，2`氢没有noe， 通过这一点也可以区分1，1`和2，2`的化学位移
3. 1 核磁共振二维谱的一般知识 核磁共振二维谱的外观一般为等高线图形 ( 圈越多的地 方表示峰越高) . 二维谱的周边轮廓为矩形. 核磁共振二维谱 的横坐标表示为 2或者F2，纵坐标表示为ω1 或者F1，ω或 者F 都是频率的意思. 核磁共振二维谱是把两种核磁共振谱图关联起来（如异 核位移相关谱），或者揭示峰组之间的关系（如同核位移相 关谱、NOE 类相关谱）。 核磁共振二维谱的横坐标（ ω2或者 F2) 所对应的物种是 测定的物种. 例如：H，C-COSY 谱把氢谱和碳谱关联起来， 横坐标是碳谱，即直接测定的是13C棋. 在H，C-COSY 谱中， 纵坐标是1或者F1， 对应的是氢谱。
注意不是 3J耦合的相关峰 . 某个相关峰所对应的两个氢原子
跨越的化学键数目越多，从NOE 效应的角度来看意义越大.
化古物C3 - 7 的结构如下:
其NOESY 谱和NOESY 谱的局部放 大谱分别如图3.1 9 和图3. 20 所示.
通过NOESY 谱的数据，确定如下NOE 效应，因而也就可以 确定侧链的方向：
COSY 谱主要反映的是3J 的耦合信息. 选取任意一个相 关峰作为出发点，通过它作条垂线，会与某对角线峰组及氢 谱中的某峰组相交， 该峰组即是参与(对应这个相关峰)耦合 的一个峰组. 通过所选定的相关峰作一水平线，会与某对角 线峰相交，再通过该对角线峰作一垂线，会与氢谱中的另外 一个峰组相交，此峰组即是参与〈对应这个相关峰〉耦合的 另外一个峰组. 因此，通过COSY 谱中的任意一个相关峰， 可以直接确定有关的一对峰组的耦合关系.不用分析氢谱中峰 组的峰型(不用分析峰组间的等间距)。 COSY 谱一般反映的是3J的耦合信息. 如果4J的数值不小， 在COSY 谱中也可能出现相关峰，这在芳环体系中常可以看 到. 在芳环体系甚至可能出现5J的耦合相关峰. 另外.如果3J 的 数值小〈如影响3J数值的二面角接近90），可能在COSY 谱 中的相关峰很弱，甚至消失.
二维核磁共振谱
COSY OF PBF
NOESY of PBF
COSY
Codeine的NOESY
6,7
3
5
9
10
12 11
O
COSY of 2－丁烯酸乙酯
A
O
B
2。COSY-45 。
• 基本脉冲：90 。 －t1-45 。 -ACQ. 在COSY-90的基础上，将第二脉冲改变成45 。 许多的天然产物的直接连接跃迁谱峰在对 角线附近，导致谱线相互重叠，不易解析。 采用COSY-45 。由于大大限制了多重峰内 间接跃迁，重点反映多重峰间的直接跃迁， 减少了平行跃迁间的磁化转移强度，即消 除了对角线附近的交叉峰，使对角线附近 清晰。
第四章 二维核磁共振谱 4．1二维核磁共振的概述
2。二维谱实验
• A.原则上二维谱可以用概念上不同的三种 实验获得,(如图4.1),(1).频率域实验 (frequency- frequency) (2).混合时域 (frequency-time)实验(3). 时域(time-time) 实验.它是获得二维谱的主要方法,以两个独 立的时间变量进行一系列实验,得到S(t1,t2), 经过两次傅立叶变换得到二维谱S(ω1,ω2). 通常所指的2D-NMR均是时间域二维实验
4．2 化学位移相关谱（Correlated Spectroscopy ,COSY）
• 二维化学位移相关谱包括 • 同核化学位移相关谱（Homonuclear correlation） • 1）通过化学键：COSY, TOCSY, 2DINADEQUATE。 • 2）通过空间：NOESY, ROESY。 • 异核化学位移相关谱（Heteronuclear correlation） • 强调大的偶合常数：1H-13C –COSY • 强调小的偶合常数，压制大的偶合常数： COLOC(远程1H-13C –COSY)
二维核磁共振谱解读
核磁共振谱（NMR）是一种非常强大的分析技术，用于确定物质的结构和确认分子的组成。
二维核磁共振谱（2D NMR）是一种在峰区分辨率和化学位移上比传统核磁共振谱更高的技术。
二维核磁共振谱提供了更多的信息，具有两个独立的谱图轴。
下面是对二维核磁共振谱解读常见的一些方面：化学位移轴（x轴）：二维核磁共振谱通常有两个化学位移轴。
一个位移轴表示一个维度上的化学位移值，通常以ppm（部分百万）为单位。
这个轴上的峰表示不同化学环境中的核的吸收。
耦合常数轴（y轴）：二维核磁共振谱的第二个轴通常是相邻核之间的耦合常数。
这个轴上的峰表示不同氢原子之间的相互作用。
化学位移交叉峰（cross-peaks）：二维核磁共振谱中最重要的信息是化学位移交叉峰。
这些交叉峰出现在两个化学位移轴的交叉点上，表示两个核之间的相互作用。
通过分析交叉峰的位置和强度，可以推断出化学结构的一些重要特征。
耦合常数交叉峰（coupling cross-peaks）：除了化学位移交叉峰，二维核磁共振谱还可以显示耦合常数交叉峰。
这些峰出现在耦合常数轴上，表示不同核之间的耦合常数。
通过分析这些交叉峰，可以确定分子中不同核之间的耦合关系。
脉冲序列（pulse sequences）：为了获得二维核磁共振谱，使用了特定的脉冲序列。
这些序列涉及一系列的脉冲和延迟，用于激发和检测核自旋的信号。
不同的脉冲序列可以提供不同的信息。
通过解读二维核磁共振谱，可以确定分子的结构、化学环境和相互作用。
这对于有机化学、药物研发、材料科学等领域非常重要。
但是需要指出的是，对于具体的二维核磁共振谱解读，需要具备相关的化学知识和实践经验。
核磁二维谱
2
基本原理
一维核磁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)。
二维谱信号是二个独立频率（或磁场）变量的函 数，记为S(ω1,ω2),共振信号分布在两个频率轴组 成的平面上。也就是说2D NMR将化学位移、偶合常 数等NMR参数在二维平面上展开。
3
二维谱共振峰的名称
对角峰：它们处在坐标F1=F2的对角线上。对角峰在 F1或F2上的投影得到常规的一维偶合谱或去偶谱。
交叉峰：交叉峰也称为 2 1
34
5
相关峰（F1≠F2），在 对角线两侧并对称，和
对角峰可以组成一个正
F1
方形，由此可推测这两
组核存在偶合关系。
O
CH3 CH2
54
CH2 CH2
32
C
CH3
1
F2
4
同核化学位移相关谱
1H检测的异核化学位移相关谱：两个不同核的频率 通过标量偶合建立起来的相关谱。应用最广泛的是1H13C COSY。
11
13C-1H COSY
12
1H检测的异核多量子相关谱（HMQC）
常规的13C检测的异核直接相关谱，灵敏度低，样品的 用量较大，测定时间较长；
HMQC（异核多量子相关谱）技术很好地克服了上述缺 点，HMQC实验是通过多量子相干，检测1H信号而达到间 接检测13C的一种方法；
有机波谱分析
二维核磁谱（2D-NMR）
二维核磁共振波谱法
➢ 二维核磁共振(2D-NMR)是Jeener于1971年提出, 是一维谱衍生出来的新实验方法；
➢ 可将化学位移、偶合常数等参数展开在二维平面 上，减少了谱线的拥挤和重叠；
➢ 提供的HH、CH、CC之间的偶合及空间的相互作用， 确定它们之间的连接关系和空间构型。
基本原理
一维核磁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)。
二维谱信号是二个独立频率（或磁场）变量的函 数，记为S(ω1,ω2),共振信号分布在两个频率轴组 成的平面上。也就是说2D NMR将化学位移、偶合常 数等NMR参数在二维平面上展开。
3
二维谱共振峰的名称
对角峰：它们处在坐标F1=F2的对角线上。对角峰在 F1或F2上的投影得到常规的一维偶合谱或去偶谱。
交叉峰：交叉峰也称为 2 1
34
5
相关峰（F1≠F2），在 对角线两侧并对称，和
对角峰可以组成一个正
F1
方形，由此可推测这两
组核存在偶合关系。
O
CH3 CH2
54
CH2 CH2
32
C
CH3
1
F2
4
同核化学位移相关谱
1H检测的异核化学位移相关谱：两个不同核的频率 通过标量偶合建立起来的相关谱。应用最广泛的是1H13C COSY。
11
13C-1H COSY
12
1H检测的异核多量子相关谱（HMQC）
常规的13C检测的异核直接相关谱，灵敏度低，样品的 用量较大，测定时间较长；
HMQC（异核多量子相关谱）技术很好地克服了上述缺 点，HMQC实验是通过多量子相干，检测1H信号而达到间 接检测13C的一种方法；
有机波谱分析
二维核磁谱（2D-NMR）
二维核磁共振波谱法
➢ 二维核磁共振(2D-NMR)是Jeener于1971年提出, 是一维谱衍生出来的新实验方法；
➢ 可将化学位移、偶合常数等参数展开在二维平面 上，减少了谱线的拥挤和重叠；
➢ 提供的HH、CH、CC之间的偶合及空间的相互作用， 确定它们之间的连接关系和空间构型。
二维谱
HMQC：归属直接相连的碳氢之间关系。
16
13C-1H直接相关谱是异核相关谱中最
主要的一种。异核相关谱中确定偶合关系 只要顺着碳、氢信号分别向下和水平方向 引直线，其交点处出现的信号峰即为相关 峰，在 13C-1H直接相关谱中相关峰则表示 与此相应的碳氢直接相连。 常规的 13C-1H直接相关谱样品的用量较 大，测定时间较长。HMQC技术很好地克服 了上述缺点，HMQC是通过多量子相干间接 检测低磁旋比核13C的新技术。
NOESY Spectrum NOE：当两个质子Ha和Hb在立体空间中的位 置相近时，若照射Ha 使其饱和，则Hb的强度 增加，这种现象称为NOE。 NOE主要用来确 定两种质子在分子立体空间结构中是否距离相 近。 NOE差光谱：照射某个氢核(Ha)，与其空间相 近的氢核（Hb）产生的NOE效应有时不是特 别明显，或者Hb与其它氢信号有重叠现象， 则可测试NOE差光谱。
系的原子间的偶合而引起的，出 现在对角线两侧对称的位置上的 峰叫做相关峰。 如图中a和a’
（2）偶合关系的确定
偶合关系的确定有四种方式：
A方式：从信号2向下引一条垂线和相关
峰a相遇，再从a向左划一水平线和信号1 相遇，则可确定信号1和2之间存在着偶 合关系。 B方式：先从信号2向下划一垂线和a相遇 ，再从a向右划一水平线至对角峰[1]， 再由[1]向上引一垂线至信号1，即可确 定偶合关系。
C方式：按照与B方式相反方向进行。 D方式：从1H-1H COSY谱的高磁场侧
解析时，除C方式外，也常常采用D 方式。即从1向下引一条垂线，通过 对角峰[1]至a’，再从a’向左划一条 水平线，即和1的偶合对象（2）的 对角峰[2]相遇，从[2]向上划一垂 线至信号2即可确定。
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二、二维NMR的分类
2D－NMR可以分为三大类： 1、2D-J分解谱：（1）同核二维J分解谱 （2）异核二维J分解谱 2、2D-化学位移相关谱 ： 同核化学位移相关谱（1H-1HCOSY) 异核化学位移相关谱 (1H-13CCOSY) 异核远程相关谱 (nJCH correlations等同于 HMBC谱 ) 3、 多量子跃迁 谱: HSQC 谱 (1H捡出的，异核单量子相干谱） HMQC谱 (1H捡出的，异核多量子相干谱） HMBC谱 (1H捡出的，异核多键相关谱）
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0.53
ppm
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的HMQC谱
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的 HMBC谱
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的13C-NMR图谱归属
OH
1 5 7 .1 9
H2O
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-NMR
3
DMSO
2 1 0
7.759 6.470 6.013 6.002 5.626 5.612 5.508 5.498 5.082 5.069 5.055 4.064 4.054 4.042 4.028 4.016 4.005 3.752 3.741 3.730 3.720 3.669 3.656 3.640 3.627 3.615 3.602 3.588 3.573 3.560 3.352 2.503 -0.001
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的结构
OH
N
7
6 5 4
1 2 3
N
N
8 9
N HO NH2
5′
O
4′ 3′
OH
OH
1′
2′
12 11
1.00 10.593
10 9 1H 8
0.98
7
1.92
6 5 4
solvent:DMSO
1.00 1.00 0.98 0.99
No:1
2008.6.7
1.97 0.99 2.01
2′-OH
3′-OH
5‘-脱氧-5-氟胞苷的1H-NMR归属
5‘-脱氧-5-氟胞苷的1H-NMR归属
7.766
H
N
H 7.556
F N
7.737 1.271
H O
N
O
H3C
3.811
H3.6533.987H H OH
4.959
H 5.680 OH
5.243
5'-脱氧-5-氟胞苷的13C-NMR图谱
5-脱氧-5-氟胞苷的13C-NMR的数据归属
归属：
NH2 F
137.90 159.16
N
155.25
127.51
N H3C 20.17
75.98 75.05
O
91.87
O
80.84
OH
OH
5‘-脱氧-5-氟胞苷的1H-1HCOSY图谱（全区）
CH3
2′-OH
6 NH2
1′
3′-OH
2′
4′
3′
TMS
ppm
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-NMR（滴加重水）
1H
solvent:DMSO+D2O
No:1
2008.6.7
7.764
6.008 5.997
4.050 4.037 4.025 3.747 3.736 3.623 3.612 3.588
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2.504
2
1
0
ppm
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的 1H-1H COSY
12 11
6-OH
10.593
1.00
10 9 1H
8-H
8
0.98
7
NH2
1.92
1‘H
6
solvent:DMSO
1.00
2‘OH
1.00 0.98
3‘OH
No:1
5‘OH
0.99
5
3‘ 2‘
4
2008.6.7
1.97 0.99 2.01
8
1.04
7.923
7
2.01 1.03
6 5 4 3 2 1
6.461 6.122 6.112
1H
1.01 0.98 1.00
5.639 5.627 5.522 5.078
solvent:DMSO No:3
2.18 3.09 1.13 2.15
4.074 3.957 3.756 3.745 3.638 3.628 3.616 3.342
OH
5 .4 7 0
2′
4 .0 1 6
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的13C-NMR
C13 solvent:DMSO No:1 2008.6.7
157.19 154.05 151.40
137.24
116.24
84.69 83.79
75.90 75.76
61.41
40.57 40.36 40.15 39.94 39.73 39.52 39.32
N
1 3 7 .2 4
7
6 5 1 1 6 .2 4 4
1 5 1 .4 0
1 2
N
1 5 4 .0 5
8 9
N
3
N NH2
HO
6 1 .4 2
5′
O
8 3 .7 9
8 4 .6 9
4′
7 5 .9 0
OH
1′
3′
OH
2′
7 5 .7 6
例题3、奈拉滨的NMR谱与化学结构
OCH3 N 7 8 9 N HO 5′ O 4′ 3′ OH OH
2′
6 5 4 N 1
2
3
N NH2
1′
奈拉滨的化学结构式及位置编号
奈拉滨的用途：
奈拉滨是由葛兰素史克（GlaxoSmithKline）公司首次
研发成功，2005年10月28日通过美国FDA批准，成为 治疗至少对两种化疗方案无反应或治疗后又复发的急
性T-细胞淋巴母细胞性白血病(T-ALL)和T-细胞淋巴母
5‘-脱氧-5-氟胞苷的1H-1HCOSY图谱 （低场区）
5'-脱氧-5-氟胞苷的HMQC图谱
CH3
6
1′
2′
4′
3′
CH3
3′
2′ 4′ 1′
6 5
2 4
5‘-脱氧-5-氟胞苷的HMBC图谱 （全区）
5‘-脱氧-5-氟胞苷的HMBC图谱 （70-190ppm）
6 5
2 4
二维NMR图谱解析实例2
（2） HMBC图谱 实例：5‘-脱氧-5-氟胞苷的HMBC图谱 （70-190ppm）
二维NMR图谱解析实例1 5‘-脱氧-5-氟胞苷的结构
NH2 F
5 6 1 4
N3
2
H3C
5'
N O
1' 3' 2'
O
4'
OH
OH
5'-脱氧-5-氟胞苷的1H-NMR图谱
3、5‘-脱氧-5-氟胞苷的1H-NMR图谱（滴加重水）
1J CH
F2 dC
（二）、2D同核（ H,H ） J-d 分解谱
b-紫罗兰酮 （ b-ionone ）
5-CH3
堆积图
2-H 3-H
投影图
3-H 2-H
J3,2a,4a
5
J2,3 J3a,e
3
J3,4e,2e
2
J2a,e
JHH
分解断面图
等高线图
d
例2： 2D同核 （H,H） J-d分解谱
1H
NMR
3、一维多脉冲傅立叶NMR实验，获得一维NMR谱。mPFT-NMR在 SPFT-NMR基础上，得到特定的信息。（依赖于－个被调制FID信号）
4、二维多脉冲－傅立叶NMR实验（2D－mPFT-NMR), 得到二维NMR谱 （堆积图或等高线图）。（依赖于两个FID信号的图谱） 5、三维多脉冲－傅立叶NMR实验（3D－mPFT-NMR), 得到三维NMR谱 （堆积图或等高线图）。（依赖于三个FID信号的图谱）
3、多量子跃迁 谱: （1）HSQC 谱 与 HMQC谱
HSQC 谱 (1H捡出的，异核单量子相干谱）与
HMQC谱
(1H捡出的，异核多量子相干谱）的图谱是
相同的，仅实验方法有区别，它们都是 显示13C与直接
相连的1H相关， 等同于13C-1H COSY谱，并逐步取代了13C-1H COSY 谱突出1JC-H相关信号（ nJC-H受抑制 ，1JC-H被保留） （区别：HSQC 谱 中F2是 δ 1H，F1是δ 13C）
第三讲
二维核磁共振谱 （two-dimensional NMR spectra) 或叫 二维相关NMR波谱
2D Correlation NMR Spectroscopy
一、核磁共振实验的分类
1、连续波NMR实验（简称CW)，获得一维NMR谱，仅能做 1H- NMR实验。（依赖于－个FID信号） 2、单脉冲－傅立叶NMR实验（SPFT-NMR), 获得一维NMR谱,在 图谱上完全等同于CW,只是扫描时间短，可以做氢谱，也可 以做碳谱（依赖于－个FID信号）
（2） HMBC谱:异核多键相关谱