2D核磁共振谱

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2D核磁共振谱2

2D核磁共振谱2

化合物6的二维C,H-COSY谱
2. COLOC(远程氢碳化学位移相关谱) • 在C,H-COSY谱中季碳原子不出现相关峰 • 确定分子骨架和推断结构很重要 • COLOC谱图形式类似于C, H-COSY谱
3. 1H检测的异核化学位移相关谱
• C,H-COSY和COLOC谱是对13C采样的,因13C核 灵敏度比1H核低得多,测试样品多,累加时间长。 把检测13C信号变为检测1H信号,将大大提高相关 谱的灵敏度。1H检测的异核化学位移相关谱实验 称为反转实验(inverse实验)。包括: • HMQC(1H检测的异核多量子相干实验) • HSQC(1H检测的异核单量子相干实验) • HMBC(1H检测的异核多键相干实验)
HA CA
HB CB
Hc CC
Hd C
He C
TOCSY (TOtal Correlation SpectroscopY)
t1

MLEV17

AQ
Pulse sequence for a TOCSY spectrum.
H1 H2 H3 H4 H H H H
H1 H2 H3 H4 H H H H
H1 H2 H3 H4 H H H H
(1) 氢接力的H, H-COSY谱(H-Relayed H, HCOSY)
• 磁化矢量从HA转移到HB,再由HB转移到HC 的接力,可检测出通过二根键、三根键和四 根键连接的质子间的交叉峰
HA CA
HB CB
Hc CC
谷氨酸 的氢接力H, H-COSY谱 (p207)
氢接力的C, H-COSY (H-Relayed C, H-COSY) • 磁化矢量从一个1H核(HA)磁化转移到邻 位的另一个1H核(HB)上,再通过HB把磁 化转移到与其相连的CB的磁化矢量上,称之 HA→HB→CB接力。如果已确认了HA,就可 以通过HA指认邻位CB的化学位移

核磁共振二维谱

核磁共振二维谱

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

2D核磁共振谱

2D核磁共振谱

SI
1024
MC2
TPPI
SF
500.1300144 MHz
WDW
SINE
SSB
2
LB
0.00 Hz
GB
0
精品课件
精品课件
2 NH
3 NH
NOESY用于多 肽序列 的归属
H1
1 12 3
H
CH2O
CH2O
CH2 O
H2N C C N C C N C C OH
H
HH
HH
H
精品课件
2
GPNAM1
sine.100
GPNAM2
sine.100
GPNAM3
sine.100
GPX1
0.00 %
GPX2
0.00 %
GPX3
0.00 %
GPY1
0.00 %
GPY2
0.00 %
GPY3
0.00 %
GPZ1
50.00 %
GPZ2
30.00 %
GPZ3
40.10 %
P16
1000.00 usec
vX
F2
精品课件
δ
vA
对角峰
F1
vA
vA
δ
交叉峰
谷氨酸的H, H-COSY 谱(500MHZ)
1
HO OC
C H (2 )
2
CH
NH 2
3
CH 2
4
4
CH 2
5
COO H
C H 2(4 )
C H 2(3 )
C H 2(3 ) C H 2(4 )
C H (2 )
ppm
2 .2 0

第三部分:二维核磁共振谱简介

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)。

二维核磁共振氢谱-解释说明

二维核磁共振氢谱-解释说明

二维核磁共振氢谱-概述说明以及解释1.引言1.1 概述核磁共振(NMR)技本是一种非常重要的分析技术,广泛应用于化学、生物化学、药物研究等领域。

其通过原子核所具有的自旋和电荷产生的磁矩,与外加磁场相互作用,从而产生共振现象,通过测定不同原子核在不同化学环境中的共振频率,可以为分子结构的研究提供丰富的信息。

而二维核磁共振氢谱则是核磁共振技术的重要分支,它通过核磁共振原理和多维谱的记录方式,可以进一步提供复杂分子结构的详细信息,成为研究和分析的重要工具。

本文将深入介绍二维核磁共振氢谱的原理、应用和技术发展,以期对该领域的研究工作有所帮助。

1.2 文章结构文章结构部分应该包括对整篇文章的组织和内容安排进行介绍。

可以描述文章的逻辑顺序和各个部分的内容提要,让读者对整篇文章的架构有一个清晰的了解。

例如:文章结构部分将介绍本文的组织结构和内容安排。

首先,对于二维核磁共振氢谱的原理将进行详细的解释和讨论,包括其基本概念和相关理论知识。

其次,将探讨二维核磁共振氢谱在不同领域的应用,以及其在科学研究和医学诊断中的重要性。

最后,将阐述二维核磁共振氢谱的技术发展以及对未来可能的影响。

通过这样的结构安排,读者可以清晰了解本文的内容和重点讨论的方向。

1.3 目的本文的目的在于深入探讨二维核磁共振氢谱在化学领域中的重要性和应用价值。

通过对二维核磁共振氢谱原理、应用和技术发展的全面介绍,可以帮助读者更深入地理解这一技术在分析化学物质中的作用。

同时,也旨在对未来二维核磁共振氢谱技术的发展方向进行展望,为相关领域的研究和实践提供一定的指导和借鉴。

通过本文的阐述,读者将能够更好地把握二维核磁共振氢谱的前沿动态,从而为相关领域的研究和应用提供帮助和启发。

2.正文2.1 二维核磁共振氢谱的原理二维核磁共振氢谱(2D NMR)是一种核磁共振(NMR)技术,它通过在两个独立的核磁共振实验中收集数据,并通过两个独立的核磁共振实验之间的相互关联来提供额外的信息。

2D核磁共振谱

2D核磁共振谱

t1
t2
2D NMR Pulse Sequence
The 2D NMR Spectrum
Pulse Sequence
t1
t2
Spectrum
Before mixing
Coupled spins
After mixing
The Power of 2D NMR: Resolving Overlapping Signals
丙烯酸丁酯的同核J分解谱
2 D J 分解 1H NMR谱

Mugineic acid 是存在于禾本科植物中,具有输送铁 的功能的一种物质
COO 1' + NH
-
COO1'' + N H2 OH
COOH OH
异核 J 谱

异核 J 谱常见的为碳原子与氢原子之间产生偶合的 J 分解谱,它的
2方向(水平轴)的投影如同全去偶碳谱。 1方向(垂直轴)反映
O
8
10 4 6
7
15
HO
用以区别偕偶和邻偶的COSY-45谱
H-H COSY
COSY-45
11 1 2 3 12 13 14
O
8
10 4 6
7
15
HO
NOESY 和ROESY

二维 NOE 谱简称为 NOESY,它反映了有机化合物结构中核与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。因此对确定有机化合物结构、构型和构
2D 核磁共振谱
胡立宏 研究员
2004-2
Slide number
二维 FT-NMR

是八十年代经 Ernst和 Freeman 等小组的努力发展起来的 NMR新技术,是NMR软件开发和应用最新技术的结果。 二维核磁共振谱的出现对鉴定有机化合物结构来说,解决 问题更客观、可靠,而且提高了所能解决的难度和增加了 解决问题的途径。 化学位移和偶合常数: (H)- (H), (H)-(C), (C)-(C), (H)-J, (C)-J 采用软件对对二维谱进行自动解析

二维核磁谱解析

二维核磁谱解析
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。
第二页,讲稿共二十五页哦
核磁共振二维谱的相关峰说 明了这两个频率的相关性.
注意:核磁共振二维谱中会 存在假峰. 判断假峰最简单 的办法就是看相关峰的横 坐标或者纵坐标是否不对 应共振频率,如果相关峰 没有对准氢谱或者碳谱的 峰组位移,那么这个相关 峰就是假峰。
该与c,b两个氢有NOE相关信号。
第十七页,讲稿共二十五页哦
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
第十八页,讲稿共二十五页哦
从NOESY 谱可以看到如下NOE 效应:
第三页,讲稿共二十五页哦
3. 2 同核位移相关谱
同核位移相关谱COSY( 或写为H,H-COSY )谱,是最常用的核磁共 振二维谱.
COSY 谱图的轮廓外形为矩形或者正方形(取决于横坐标和纵 坐标的比例),最常见的为矩形. COSY 谱的横坐标(2,F2) 和纵坐 标(1,F1) 方向的投影都是该化合物的氢谱,因此其横坐标和纵坐 际都标注氢谱化学位移. 在COSY 谱的上方(或者再加-个侧面)有对应的 核磁共振氢谱. 氢谱的化学位移数值和COSY 谱的化学位移数值是 一致的. COSY 谱中有-条对角线. 通常的走向是从左下到右上. 对角线 上有若干峰组, 它们和氢谱的峰组完全对应. 对角线上的峰(组)称为 对角线峰或者自动相关峰,它们没有提供相关信息. 在COSY 谱 中还有另外一类峰(组) .它们处于对角线外,称为相关峰或者交叉峰. 每 个相关峰都反应一组耦合信息.

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。

2D核磁共振谱-胡立宏

2D核磁共振谱-胡立宏
COSY 谱本身为正方形,当 F1和 F2谱宽不等时则为矩形。正 方形中有一条对角线(一般为左下———右上)。对角线上 的峰称为对角峰( diagonal peak)。对角线外的峰称为交 叉峰( cross peaks)或相关峰(correlated peaks)。每 个相关峰或交叉峰反映两个峰组间的耦合关系。COSY 主要反
2 D J 分解 1H NMR谱
Mugineic acid 是存在于禾本科植物中,具有输送铁 的功能的一种物质
COO-
COO-
+ 1' NH
N+ 1''
OH H2
COOH OH
异核 J 谱
异核 J 谱常见的为碳原子与氢原子之间产生偶合的 J 分解谱,它的
2方向(水平轴)的投影如同全去偶碳谱。 1方向(垂直轴)反映
(t)
detection of signals
2D NMR: Coupling is the Key
90ºpulse
2D detect signals twice (before/after coupling)
Same as 1D experiment
Transfers between coupled spins
NOESY 的谱图与H-H COSY 非常相似,它的 F2维和 F1维上的投影均是氢谱,也有 对角峰和交叉峰,图谱解析的方法也和 COSY 相同,唯一不同的是图中的交叉峰 并非表示两个氢核之间有耦合关系,而是表示两个氢核之间的空间位置接近。
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 偶合交叉峰扣除 。在相敏 NOESY 谱图中交叉峰有正峰和负峰,分别表示正的 NOE 和负的 NOE。

第五讲:二维核磁共振谱介绍

第五讲:二维核磁共振谱介绍
1H-13C HMQC实验检测的就是1H谱中的13C的卫星峰 当样品为天然丰度时,与12C或14N相连的1H主峰需要在实验
中用合适的方法滤去 在4脉冲HMQC实验中,滤去1H主峰是通过相位循环完成的,
一般效率很高 当样品浓度极低时,需要借助BIRD序列增强滤波功能
HMQC脉冲序列
双线性旋转去耦(bilinear rotation decoupling, BIRD)
与HMQC实验相比,HMBC实验的信噪比要低很多,沿F1走 向的t1噪声峰特别强(可通过数学的方法消除)
HMBC谱中一个氢峰可以和多个碳峰相关,主要用于解决四 级碳信号的问题
HMBC的脉冲序列
HSQC(异核单量子相关谱)实验
在外形上与HMQC完全相同 各项参数要求颇高,当参数不是很完美时,
பைடு நூலகம்
相干转移谱和极化转移谱
基于耦合的相干转移谱:核自旋间的J耦合 (通过原子核间化学键电子的间接作用而发 生的耦合,又称间接耦合),与横向磁化强 度相联系
基于动力学过程的极化转移谱:D耦合(不 需要经过介质的空间相互作用,又称直接耦 合或偶极偶极耦合),与纵向磁化强度相联 系
二维核磁共振实验
一维谱:一个脉冲频率(一个频率)的函数,一个变量, 二维谱:两个独立的变量,nmr信号受这两个变量的影响
TOCSY可以将每一个耦合网络用一个方格网 连接起来
脉冲序列为一个90o脉冲加上一串自旋锁定功 能的组合脉冲: 90o-t1- 自旋锁定-t2
旋转坐标系实验(有自旋锁定过程,如 TOCSY和ROESY)和实验室坐标系实验 (无自旋锁定过程,如COSY、DQF-COSY 和NOESY)
NOESY实验
第五讲:二维核磁共振谱介绍 Introduction of 2D NMR Spectroscopy

2D核磁共振谱PPT课件

2D核磁共振谱PPT课件

WDW
QSINE
SSB
0
LB
0.00 Hz
GB
0
32
HMBC 与HMQC的区别
HMQC是通过异核多量子相干实验把1H核和与其直接相连的 13C核关联起来。
HMBC则是通过异核多量子相干实验把1H核和远程偶合的13C 核关联了起来,其作用类似于COLOC谱
.
H1 H2 H3 H4 —C1 —C2 —C3—C4 —
氢-氢化学位移相关谱 (H,H-COSY) 氢-碳化学位移相关谱 (H,C-COSY) 二维接力相关谱2D RELAYED 总相关谱(TOCSY谱)
20
(1) 氢-氢相关谱 H,H-COSY(同核相关)
V icinal
HH
Ge m inal
CCH
.
21
AX自旋体系的H,HCOSY 示意图
5 CDCl3
32 1
ppm
32 1
30
CDCl3
O
3
CH3
40 50
1 H 3C N 8 4 N
60 70
7
5H
80
O
N6 N
90
4
CH3
100
2
110
120
130
876 5
140
150
160
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
ppm
.
Current Data Parameters
4.3.1 二维J分解谱
二维J分解谱一般不提供比一维NMR谱更多的
信息,只是将谱峰的化学位移和偶合常数分 别在两个不同的坐标轴上展开,便于解析复 杂谱峰的偶合常数。

二维核磁共振谱ppt课件

二维核磁共振谱ppt课件
.
• 1。COSY-90。的基本脉冲序列包括两个基本脉 冲在此脉冲作用下,根据发展期t1的不同,自旋 体系的各个不同的跃迁之间产生磁化传递,通过 同核偶合建立同种核共振频率间连接图。此图的 二个轴都是1H的δ在ω1=ω2的对角线上可以找 出一维1H谱相对应谱峰信号。通过交叉峰分别作 垂线及水平线与对角线相交,即可以找到相应偶 合的氢核。因此从一张同核位移相关谱可找出所 有偶合体系,即等于一整套双照射实验的谱图 。
.
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
干转移的COSY交叉峰,正确选择D2可以衰减大 J产生的相关峰,有可能检测到4~5键质子间的 偶合(0.1~0.5Hz).
.
.
.
• 在解析LRCOSY中一定要 将COSY与LRCOSY共同比较, 确定哪些是大的 偶合,(2J,3J) 哪些是远程偶合。
.
• 与COSY有关的实验自旋回波 COSY(SECSY),双量子相干谱(DQCCOSY),同核接力相干谱(RCT).有兴趣 的同学,可以阅读有关的书籍。
.
.
• 谱图正负峰以不同的颜色表示(下图蓝色圆圈为 正峰,红色为负峰)。也可以用实心表示正峰, 空心表示负峰。
• 其交叉峰为纯吸收线形,对角线为色散型 • 从相敏COSY可以直接读出J值。这里需要辨认主

二维核磁共振谱解读

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

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。

核磁共振波谱法--2D

核磁共振波谱法--2D
目前所知 NMR 检测浓度可以低到约 1 微克溶于 0.5 mL 溶剂。如果浓度再稀, 可以进一步靠增加扫描次数弥补。 以时间换信号灵敏度, 也是 NMR 检测的特点。
3、NOESY和HMBC的应用领域主要有哪些?
核磁共振的 NOESY以及HMBC是检测化合物结构 的独特利器。许多异购物在各种谱图中无法分辨出来, 例如 IR,UV,MS,元素分析,氢谱,碳谱等都无法 区别,最后就得靠 NOESY与HMBC的信息加以辨别。
g2 d1
a
d1
b g11 g12

g2 g1
b
a
a b g2 g11 d g12 d
2D COSY of isoleucine in D2O
Total Correlation Spectroscopy (TOCSY)
In a TOCSY experiment, signals are dispersed over a complete spin-system of a molecule by successive scalar coupling interactions. In a TOCSY spectrum, each proton correlates with all other protons in the same spin-system although some protons are apart more than 3 bonds.
126.1
1 1 8 .0
OH
7.45
3.16 2.78
H
H
H H 3.61
1 1 8 .8
1 2 6 .1
2 3 .2
5 7 .6
7.00 H
OH
121.4 136.4 1 1 1 .2

二维核磁谱的定量研究

二维核磁谱的定量研究

二维核磁谱的定量研究
二维核磁共振谱(2D NMR)是一种常用的表征化合物结构的方法,它可以通过对样品在不同化学位移范围内的吸收进行分析,获得化合物中不同类型的氢原子的化学环境信息。

在进行2D NMR谱图的定量研究时,可以采用以下几种方法:
1. 归一化法:将谱图中各个峰的强度除以一个标准物质的峰强度,使得不同样品的强度可以进行比较。

这种方法简单易行,但对于样品中含有多种不同类型的氢原子的情况,需要对每种类型的氢原子都进行归一化处理。

2. 内标法:将一种已知结构的内标物质加入样品中,并对样品和内标进行2D NMR谱图分析,可以通过比较样品和内标的谱图,计算出样品中各类型氢原子的含量。

3. 外标法:将多个已知结构的外标物质加入样品中,并对样品和外标进行2D NMR谱图分析,可以通过比较样品和外标的谱图,计算出样品中各类型氢原子的含量。

4. 多元线性回归法:将多个已知类型氢原子的含量作为自变量,样品中各类型氢原子的含量作为因变量,建立多元线性回归模型,可以通过模型预测样品中各类型氢原子的含量。

需要注意的是,在进行2D NMR谱图的定量研究时,需
要对样品进行适当的处理,以消除不同样品之间的差异。

此外,对于复杂的样品,可能需要采用多种方法进行分析,以提高定量分析的准确性和精度。

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F1, F2轴都是质子的化学位移
ppm
3.5
3-CH3, 5-H
4.0
4.5
O
3
CH3
5.0
1 H 3C N 8 4 N
5.5
7
5H
O
N6 N
6.0
CH3
6.5
2
7.0
7.5
8.0
7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5
ppm
Current Data Parameters
76
8
5
O
N1
4
2
3 O
10 9
10
9
精品课件
20 21 OH
19
12
18 22
30
13
17
25
11 26
28
29
14
1 2
9 10 8
16 15
3
27 7
HO
4 56
HO
24 23
10
精品课件
Gradient HMBC
5 CDCl3
32 1
ppm
32 1
30
CDCl3
O
3
CH3
40 50
1 H 3C N 8 4 N
60 70
7
5H
80
O
N6 N
90
4
CH3
100
2
110
120
130
876 5
140
150
160
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
ppm
精品课件
Current Data Parameters
NAME
cfyhmbc
EXPNO
1
PROCNO
1
F2 - Acquisition Parameters
F2
精品课件
δ
vA
对角峰
F1
vA
vA
δ
交叉峰
谷氨酸的H, H-COSY 谱(500MHZ)
1
HO OC
C H (2 )
2
CH
NH 2
3
CH 2
4
4
CH 2
5
COO H
C H 2(4 )
C H 2(3 )
C H 2(3 ) C H 2(4 )
C H (2 )
ppm
2 .2 0
2 .4 0
2 .6 0
精品课件
4.2 二维核磁共振谱的表现形 式
堆积图 等高线图 断面图 投影图
CHCL3的H, H-COSY谱 (A) 堆积图
(B) 等高线图
60 50 40 30 20 10
10
20
30
40
50
60
精品课件
F1 F1
F2
F2
精品课件
精品课件
断面图:从二维图中取出某一个谱 峰作垂直截面而表现出的谱图。这 种图易于准确读取偶合常数。
QSINE
SSB
0
LB
0.00 Hz
GB
0
PC
0.20
F1 - Processing parameters
SI
512
MC2
QF
SF
125.7577961 MHz
WDW
QSINE
SSB
0
LB
0.00 Hz
GB
0
HMBC 与HMQC的区别
HMQC是通过异核多量子相干实验把1H核和与其直接相连的 13C核关联起来。
预备期D1:使自旋体系恢复Boltzmann分布,处于初始热平 衡状态。理论上应取D1≥5T1(T1为纵向弛豫时间),但为节 省时间,实验中一般取D1=(2~3)T1。
演化期t1:在预备期末,施加一个或多个90o脉冲,使系统建 立非平衡状态。演化时间t1是以某固定增量△t1为单位,逐 步延迟t1。每增加一个△t1,其对应的核磁信号的相位和幅 值不同。
F1 - Acquisition parameters
ND0
2
TD
256
SFO1
125.7694 MHz
FIDRES
82.064079 Hz
SW
167.039 ppm
FnMODE
undefined
F2 - Processing parameters
SI
1024
SF
500.1300144 MHz
WDW
精品课件
精品课件
4.3.1 二维J分解谱
二维J分解谱一般不提供比一维NMR谱更多的
信息,只是将谱峰的化学位移和偶合常数分 别在两个不同的坐标轴上展开,便于解析复 杂谱峰的偶合常数。
同核二维J分解氢谱
异核二维J分解碳谱
(1 ) 同核二维J分解氢谱
断 面 图
紫草素的部分1H-NMR谱和二维J分解氢谱 精品课件
GPNAM1
sine.100
GPNAM2
sine.100
GPNAM3
sine.100
GPX1
0.00 %
GPX2
0.00 %
GPX3
0.00 %
GPY1
0.00 %
GPY2
0.00 %
GPY3
0.00 %
GPZ1
50.00 %
GPZ2
30.00 %
GPZ3
40.10 %
P16
1000.00 usec
NUC1
1H
P1
6.00 usec
P2
12.00 usec
PL1
-4.00 dB
SFO1
500.1326379 MHz
============ CHANNEL f2 =============
NUC2
13C
P3
15.70 usec
PL2
-2.00 dB
SFO2
125.7693867 MHz
============ GRADIENT CHANNEL ========
氢-氢化学位移相关谱 (H,H-COSY) 氢-碳化学位移相关谱 (H,C-COSY) 二维接力相关谱2D RELAYED 总相关谱(TOCSY谱)
(1) 氢-氢相关谱 H,H-COSY(同核相关)
V icinal
HH
Ge m inal
CCH
精品课件
AX自旋体系的H,HCOSY 示意图
vX
FIDRES
13.451274 Hz
SW
6.885 ppm
FnMODE
undefined
F2 - Processing parameters
SI
1024
SF
500.1300144 MHz
WDW
SINE
SSB
2
LB
0.00 Hz
GB
0
PC
0.20
F1 - Processing parameters
SI
13C核的相关峰,
HSQC 与HMQC的比较 HSQC谱的F1域的分辨率比HMQC的高
HSQC谱的不足之处是脉冲序列比HMQC复杂
精品课件
(C) HMBC (1H检测的异核多键相干实验)
H1
AQ
C1
C2
C3
C4
精品课件
H1
C1
X
C2
C3
用于季碳或自旋系统之间连接点的归属, 对应于COLOC谱,间接建立C-C间的关联
NAME
cfynoesy
EXPNO
1
PROCNO
1
F2 - Acquisition Parameters
Date_
20001103
Time
8.53
INSTRUM
DRX500
PROBHD
5 mm TBI 1H/
PULPROG
noesygptp
TD
1024
SOLVENT
CDCl3
NS
8
DS
16
SWH
3443.526 Hz
HMBC则是通过异核多量子相干实验把1H核和远程偶合的13C 核关联了起来,其作用类似于COLOC谱
精品课件
H1 H2 H3 H4 —C1 —C2 —C3—C4 —
H1
C1
C2
C3
C4
(3) 2D NOESY
—C — ~ —C — A
Ha
Hb
精品课件
主要用于谱峰归属、结构的确定、立体构型及构象 研究
二维核磁共振:一个脉冲过后,经过一段时间的延迟 再进行下一个脉冲,才开始数据采集,这样会得到自 旋核之间一些有用的信息。
精品课件
二维NMR实验的脉冲序列
预备期(preparation) 演化期t1(evolution) ( 混合期τm ) 检测期t2 (data acquisition)
精品课件
Date_
20001103
Time
7.36
INSTRUM
DRX500
PROBHD
5 mm TBI 1H/
PULPROG
inv4gplrnd
TD
1024
SOLVENT
CDCl3
NS
4
DS
16
SWH
3443.526 Hz
FIDRES
3.362818 Hz
AQ
0.1488800 sec
RG
11585.2
DW
1024
MC2
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