1、八、二维核磁共振谱八、二维核磁共振谱-2异核化学位移相关谱分类异核化学位移相关谱分类o 在异核化学位移相关谱测试技术上有两种方法，一种在异核化学位移相关谱测试技术上有两种方法，一种是对异核是对异核(非氢核非氢核)进行采样，另一种是对氢核进行采样。进行采样，另一种是对氢核进行采样。 o 对异核对异核(非氢核非氢核)进行采样进行采样，这在以前是常用的方法，是，这在以前是常用的方法，是正相实验正相实验，所测得的图谱称为，所测得的图谱称为“C-H COSY”或长程或长程“C-H COSY”、COLOC (远程远程13C-1H COSY化学位移化学位移相关谱相关谱)。o 因是对异核进行采样，故灵敏度低，
2、要想得到较好的因是对异核进行采样，故灵敏度低，要想得到较好的信噪比必须加入较多的样品，累加较长的时间。信噪比必须加入较多的样品，累加较长的时间。异核化学位移相关谱分类异核化学位移相关谱分类o 对氢核进行采样对氢核进行采样，这种方法是目前常用的方法，为，这种方法是目前常用的方法，为反反相实验相实验，所得的图谱为，所得的图谱为HMQC (1H检测的异核多量子相检测的异核多量子相干实验干实验)、HSQC (1H检测的异核单量子相干实验检测的异核单量子相干实验) 或或HMBC (1H检测的异核多键相关实验检测的异核多键相关实验)谱。谱。o 由于是对氢核采样，故对减少样品用量和缩短累加时由于是对氢核采样
3、，故对减少样品用量和缩短累加时间很有效果。间很有效果。o HMQC、HSQC反映的是反映的是1JCH耦合，耦合，HMBC谱和谱和COLOC则对应于长程耦合则对应于长程耦合nJCH 。异核化学位移相关谱异核化学位移相关谱(HETeronuclear CORrelation of chemical shift)1. C-H COSY (HETCOR)o所谓异核化学位移相关谱是两个不同核的频率通过标量偶合建立起所谓异核化学位移相关谱是两个不同核的频率通过标量偶合建立起来的相关谱。应用最广泛的是来的相关谱。应用最广泛的是13C-1H COSY。 o常规的常规的13C-1H COSY是指直接相连的是指直
4、接相连的C-H之间的偶合相关之间的偶合相关（1JCH）。）。ow1: 1H-1H 偶合氢谱偶合氢谱ow2: 全去偶碳谱全去偶碳谱基本脉冲：该实验的关键是选择一个适合的混合期，以使该实验的关键是选择一个适合的混合期，以使13C核和氢核的信息充分转移，即核和氢核的信息充分转移，即选择合适的选择合适的12。o 分为直接相关谱和远程相关谱，分为直接相关谱和远程相关谱，直接相关谱是把直直接相关谱是把直接相连的接相连的13C 和和1H 核关联起来，没有对角峰，矩形核关联起来，没有对角峰，矩形中出现的峰称皆为相关峰或交叉峰中出现的峰称皆为相关峰或交叉峰。每个相关峰把。每个相关峰把直接相连的碳谱谱线和氢谱峰组
5、关联起来。直接相连的碳谱谱线和氢谱峰组关联起来。o 季碳原子季碳原子因不连氢而因不连氢而没有相关峰没有相关峰。如一碳原子上连。如一碳原子上连有两个有两个化学位移值不等的氢核化学位移值不等的氢核，则该碳谱谱线对着，则该碳谱谱线对着两个相关峰。因此，这样的碳一定是两个相关峰。因此，这样的碳一定是CH2。若一个碳。若一个碳上几个氢的化学位移值相等，则只出现一个信号。上几个氢的化学位移值相等，则只出现一个信号。C-H COSYo C-H COSY结合氢谱的积分值，每个碳原子的级结合氢谱的积分值，每个碳原子的级数（数（CH3，CH2，CH，C）都能确定。）都能确定。o 远程相关谱是将相隔两至四根化学键的
6、远程相关谱是将相隔两至四根化学键的13C 和和1H 核关联起来，甚至能跨越季碳、杂原子等，交叉核关联起来，甚至能跨越季碳、杂原子等，交叉峰或相关峰比直接相关谱中多得多，因而对于帮峰或相关峰比直接相关谱中多得多，因而对于帮助推测和确定化合物的结构非常有用。助推测和确定化合物的结构非常有用。C-H COSY13C-1H COSY 2-丁烯酸乙酯丁烯酸乙酯OOBAADCBo7.7o8.15o7.4o7.5111.6120.6122.61274 2 1 3 2 4 1 234311H化化学学位位移移13C 化学位移化学位移C，H COSY谱谱13C 化学位移化学位移1H化化学位学位移移2462, 3-
7、二溴代丙酸二溴代丙酸F1域宽带去耦域宽带去耦C-H COSY谱谱(a)与常规与常规C-H COSY谱谱(b)比较比较c,d为平行于为平行于F1域取出的域取出的CH2和和CH的的2张投影图，可以看出投影图张投影图，可以看出投影图(c)中中CH2和和CH之间的之间的3JHH耦合已消除，但本身的偕氢耦合已消除，但本身的偕氢2JHH耦合仍然保留，信号强度和分辨率提高。耦合仍然保留，信号强度和分辨率提高。和和1H-13C-COSY序列基本一样，只是在序列基本一样，只是在COLOC谱中的谱中的1，2对应于远程对应于远程C-H偶合常数偶合常数nJ(2JCH,3JCH),而而不是不是1JCH。得到一键以上的。
8、得到一键以上的CH偶合相关信息，建立偶合相关信息，建立C-C之间的关联，可以跃过之间的关联，可以跃过N,O等其它官能团。成为推等其它官能团。成为推导结构归属信号，解决由于屏蔽效应难以解决的季碳归属的有力工具。由于该方法能够将季碳和相邻碳的质导结构归属信号，解决由于屏蔽效应难以解决的季碳归属的有力工具。由于该方法能够将季碳和相邻碳的质子相关，对于确定子相关，对于确定C-C连接非常有效。连接非常有效。2. COLOC 谱谱（COrrelation Spectroscopy via LOng range Coupling）COLOC 谱谱u与与2D INADEQUATE相比，相比， o 常规的常规的
9、13C-1H COSY没有季碳和其它质子的没有季碳和其它质子的相关峰。相关峰。COLOC 谱图类似于谱图类似于C-H COSY,两两个坐标（个坐标（F1,F2)是化学位移，交叉峰也类似是化学位移，交叉峰也类似于于C-H COSY，只是出现了小偶合的相关峰。，只是出现了小偶合的相关峰。o COLOC最大的缺点是相关峰中包含所有的最大的缺点是相关峰中包含所有的1JC H信号。解析谱图时一定要对照信号。解析谱图时一定要对照C-H COSY。确定。确定1JCH，分辨出，分辨出2JCH,3JCH。COLOC 谱谱COLOC 谱谱COLOC 谱谱远程相关谱将相隔两至四根化学键的远程相关谱将相隔两至四根化学
10、键的13C 和和1H 核关联起来，甚至能跨越季碳、杂原子等，交叉峰或相核关联起来，甚至能跨越季碳、杂原子等，交叉峰或相关峰比直接相关谱中多得多。关峰比直接相关谱中多得多。先分别从先分别从F1F2域找到域找到CHO、OCH3、4位位C的相应信号的相应信号由香草醛由香草醛COLOC谱中谱中3J(H8 , C3)相关相关峰可以决定峰可以决定OCH3连在连在C-3上，由上，由3J(H7 , C2)和和3J(H6, C7)相关峰可以指相关峰可以指认认CHO与与C1相连。相连。4位碳因连有位碳因连有OH，其化学位移处于次低，其化学位移处于次低场（羰基碳在最低场），加上场（羰基碳在最低场），加上2J(H5,
11、 C4)和和 3J(H6, C4)相关峰可以指认相关峰可以指认OH连连在在C-4上。上。3J(H8 , C3)2J(H5C4)3J(H6C4)3J(H6C7)3J(H7C2)H2,C7)(H2,C4)全去偶碳谱去偶氢谱7.78.157.47.5127122.6120.6111.6ADCB多量子跃迁谱多量子跃迁谱o 常见的核磁是选择常见的核磁是选择m=1的单量子跃迁。的单量子跃迁。在偶极相互作用及其影响下，自旋体系的能在偶极相互作用及其影响下，自旋体系的能级不再由单一态波函数，而变成混合态，可级不再由单一态波函数，而变成混合态，可能出现能出现m=0，2，3的跃迁，称之的跃迁，称之为多量子跃迁。多
12、量子跃迁指的是不满足选为多量子跃迁。多量子跃迁指的是不满足选择择m = 1跃迁。其中跃迁。其中m表示体系的总磁表示体系的总磁量子数，它们按照量子数，它们按照m 2, 3o 称为称为n量子跃迁，而不问具体含几个跃迁。量子跃迁，而不问具体含几个跃迁。o 产生的多量子跃迁不能直接观察到，要把它变回可产生的多量子跃迁不能直接观察到，要把它变回可观察的单量子跃迁才能进行检测，得到观察的单量子跃迁才能进行检测，得到S(t1,t2)后经后经过傅立叶变换得到频率谱。常见的多量子跃迁谱有过傅立叶变换得到频率谱。常见的多量子跃迁谱有HMQC, HMBC。与。与1H-13C COSY,COLOC谱相似。谱相似。由于
13、多量子相干转移，使其灵敏度大大提高。对于由于多量子相干转移，使其灵敏度大大提高。对于测定时间相等的条件下所需的样品量为：测定时间相等的条件下所需的样品量为：o INADEQUATE 200 mg (400 mM)o1H-13C COSY 510 mg (20 mM)o COLOC 510 mg (20 mM)o HMQC 1 mg (5 mM)o HMBC 23 mg (7 mM)o 因此这两种方法为分子量大的微量样品的测定提供因此这两种方法为分子量大的微量样品的测定提供了广阔的前景。了广阔的前景。1. HMQC (1-bond CH correlation)1H检测的异核多量子相干谱检测的异
14、核多量子相干谱o HMQC是将是将1H信号的振幅及相位分别依信号的振幅及相位分别依13C化学位移及化学位移及1H间的同核化学偶合信息调制，间的同核化学偶合信息调制，并通过直接检测调制后的并通过直接检测调制后的1H信号，获得信号，获得13C-1H化学位移相关数据。化学位移相关数据。o 它所提供的信息及谱图与它所提供的信息及谱图与1H-13C COSY完全完全相同。及图上的两个坐标分别是相同。及图上的两个坐标分别是1H,13C化学化学位移，直接相连的位移，直接相连的13C与与1H将在对应的将在对应的13C化化学位移与学位移与1H化学位移的交点处给出相关信号。化学位移的交点处给出相关信号。不能得到季
15、碳的结构信息。不能得到季碳的结构信息。HMQC谱谱 (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence)o HMQC在实验时可采用在实验时可采用13C去偶和不去偶两去偶和不去偶两种方式。种方式。o 采用采用13C去偶时，去偶时，13C和和1H的交叉峰只出现一的交叉峰只出现一个。个。o 无无13C去偶时，去偶时，13C和和1H的交叉峰出现两个，的交叉峰出现两个，即受即受13C的偶合作用，与其相连的的偶合作用，与其相连的1H在在F1维维(13C方向方向)分裂成两个峰，两峰的距离即是分裂成两个峰，两峰的距离即是13C，1H偶合常数。偶合常数。o13C-1H COSY：
16、横轴为横轴为13C的化学位移，纵轴为的化学位移，纵轴为1H的化学位移的化学位移oHMQC：横轴为：横轴为1H 的化学位移，纵轴为的化学位移，纵轴为13C的化学位移的化学位移o体现体现13C与与1H的直接相连关系的直接相连关系o在知道在知道1H (13C)的信号归属时，通过相关峰追的信号归属时，通过相关峰追 踪，应能确定其对应踪，应能确定其对应13C (1H) 核核的信号归属的信号归属HMQC谱与谱与13C-1H COSY谱的区别谱的区别bdcaOHMQC谱与谱与13C-1H COSY谱的区别谱的区别COSY谱谱HMQC谱谱HMQCHMQC of Codeine13CAssignment6.61
17、1386.512075.713335.312854.89194.266103.856123.359113.0 & 2.320182.640162.6 & 2.446132.443142.0 & 1.836172. HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence)Pulse sequence for 1H-detected 1H-13C correlation through single-quantum coherence13C decouplingRemoving JCH splittingsAQ1H13C /2 /2t1 /2 /2GARP-1t2
18、ppm1.01.52.02.53.03.5ppm101520253035404550556065Current Data ParametersNAME buthsqcEXPNO 1PROCNO 1F2 - Acquisition ParametersDate_ 20001102Time 10.31INSTRUM DRX500PROBHD 5 mm TBI 1H/PULPROG invietgpsiTD 1024SOLVENT CDCl3NS 1DS 16SWH 2185.315 HzFIDRES 2.134096 HzAQ 0.2345700 secRG 2298.8DW 228.800 us
19、ecDE 6.00 usecTE 300.0 KD0 0.00000300 secD1 2.00000000 secD4 0.00170000 secD11 0.03000000 secD13 0.00000300 secD16 0.00010000 secD24 0.00090000 secDELTA 0.00116720 secDELTA1 0.00110700 secIN0 0.00003600 secl3 256= CHANNEL f1 =NUC1 1HP1 5.60 usecP2 11.20 usecP28 2500.00 usecPL1 -4.00 dBSFO1 500.13108
20、15 MHz= CHANNEL f2 =CPDPRG2 garpNUC2 13CP3 17.70 usecP4 35.40 usecPCPD2 89.00 usecPL2 -1.00 dBPL12 13.00 dBSFO2 125.7633722 MHz= GRADIENT CHANNEL =GPNAM1 sine.100GPNAM2 sine.100GPX1 0.00 %GPX2 0.00 %GPY1 0.00 %GPY2 0.00 %GPZ1 80.00 %GPZ2 20.10 %P16 1000.00 usecF1 - Acquisition parametersND0 2TD 512S
21、FO1 125.7634 MHzFIDRES 27.126736 HzSW 110.437 ppmFnMODE undefinedF2 - Processing parametersSI 1024SF 500.1300144 MHzWDW SINESSB 2LB 0.00 HzGB 0PC 0.20F1 - Processing parametersSI 1024MC2 echo-antiechoSF 125.7577969 MHzWDW SINESSB 2LB 0.00 HzGB 0HOCH1HCCCH2HH3HH4HHC-dimensionHSQC-DEPTo 这 个 实 验 有 一 个
22、变 化 ， 显 示这 个 实 验 有 一 个 变 化 ， 显 示 C H2与与CH,CH3有不同的相位。有不同的相位。CH2显示负的相显示负的相位，在下图中用红色表示。在位，在下图中用红色表示。在Codeine中中的三个的三个CH2很容易辨认。这种技术称之为很容易辨认。这种技术称之为HSQC-DEPT技术。技术。 HSQC-DEPT of Codeine3. HMBC (multiple-bond CH correlation) o HMBC是一种测定远程是一种测定远程1H-13C相关的十分灵敏的方法，相关的十分灵敏的方法，它给出远程它给出远程1H-13C相关信息。特别是适用于检测与甲基相关信
23、息。特别是适用于检测与甲基有远程偶合的碳（有远程偶合的碳（2JCH,3JCH)。o 基本原理是：通过基本原理是：通过1H检测异核多量子相干调制，选择性检测异核多量子相干调制，选择性地增加某些碳信号的灵敏度，是孤立的自旋体系相关联，地增加某些碳信号的灵敏度，是孤立的自旋体系相关联，而组成一个整体分子。对于质子相隔两个，三个键而组成一个整体分子。对于质子相隔两个，三个键（2JCH,3JCH）的碳，提供了有效的相关信息，抑制了直）的碳，提供了有效的相关信息，抑制了直接偶合的接偶合的1JCH信号强度是谱图简化。信号强度是谱图简化。o 该法适用于具有众多甲基地天然产物，如三萜化合物，该法适用于具有众多甲
24、基地天然产物，如三萜化合物，甾醇化合物的结构鉴定。甾醇化合物的结构鉴定。远程远程1H-13C二维相关谱二维相关谱 (HMBC)o HMBC可高灵敏度地检测可高灵敏度地检测1 3C-1H远程偶合远程偶合（2JCH,3JCH），因此可得到有关季碳的结构信息），因此可得到有关季碳的结构信息及其被杂原子切断地及其被杂原子切断地1H偶合系统之间的结构信息。偶合系统之间的结构信息。 o 图谱横轴为图谱横轴为1H的化学位移，纵轴为的化学位移，纵轴为13C的化学位移的化学位移o 测定测定1H-13C间隔间隔 2 键以上的偶合：键以上的偶合： 2J, 3J甚至甚至4J, 5J (远程偶合远程偶合)HMBC与与C
25、OLOC谱谱o HMBC谱是谱是1H检测的远程的异核化学位移相关谱。给检测的远程的异核化学位移相关谱。给出的信息与出的信息与COLOC谱基本相同。但由于灵敏度的增谱基本相同。但由于灵敏度的增强，使获取的可能性和谱峰的可靠性大大增加，现已强，使获取的可能性和谱峰的可靠性大大增加，现已基本取代直接检测的远程异核相关谱，成为结构解析基本取代直接检测的远程异核相关谱，成为结构解析的常用有效手段。的常用有效手段。o HMBC实验可以不用实验可以不用13C去偶的方式，因为远程去偶的方式，因为远程13C，1H之间的偶合常数较小，在数字分辨率较低的情况下之间的偶合常数较小，在数字分辨率较低的情况下（二维谱的数
26、字分辨率均大大低于一维谱）几乎显示（二维谱的数字分辨率均大大低于一维谱）几乎显示不出裂分的效应。同时可以区别直接偶合的不出裂分的效应。同时可以区别直接偶合的13C，1H相关峰。它们在相关峰。它们在HMBC谱中受谱中受13C的偶合而产生裂的偶合而产生裂分。分。 例：红霉素例：红霉素利用二维核磁共振技术利用二维核磁共振技术进行结构解析进行结构解析核磁共振谱图综合解析核磁共振谱图综合解析o 识别氢谱与碳谱中的溶剂峰与杂质峰。识别氢谱与碳谱中的溶剂峰与杂质峰。o 初步分析谱图，找出特征峰并确定各谱线的大致归属。初步分析谱图，找出特征峰并确定各谱线的大致归属。n分析一维分析一维1H 谱，根据谱图中化学位
27、移值、耦合常数值、谱，根据谱图中化学位移值、耦合常数值、峰形和峰面积找出一些特征峰，获得一些最明显的结论。峰形和峰面积找出一些特征峰，获得一些最明显的结论。n对照对照13C 质子噪声去偶谱以及各个质子噪声去偶谱以及各个 DEPT 碳谱，确定各碳碳谱，确定各碳原子的级数。原子的级数。n按照化学位移分区的规律，大致确定各谱线所属的区域，按照化学位移分区的规律，大致确定各谱线所属的区域，如在饱和区还是在不饱和区，是否含杂原子、羰基以及活如在饱和区还是在不饱和区，是否含杂原子、羰基以及活泼氢等。泼氢等。o 借助二维核磁共振谱对图谱作进一步的指认借助二维核磁共振谱对图谱作进一步的指认n解析解析H -H
28、COSY 谱，从一维谱中已经确定的氢谱线出发找谱，从一维谱中已经确定的氢谱线出发找到与之相关的其它谱线。到与之相关的其它谱线。n解析解析13C -1H COSY（或（或 HMQC、HSQC）谱，同样从已知）谱，同样从已知的氢谱线出发找到各相关的碳谱线，以此推断出这些碳谱的氢谱线出发找到各相关的碳谱线，以此推断出这些碳谱线的归属。线的归属。n解析解析13C-1H 远程相关谱（远程相关谱（COLOC 或或 HMBC），从已确定），从已确定的碳谱线出发，找到与之相关的各氢谱线或从已知的氢谱的碳谱线出发，找到与之相关的各氢谱线或从已知的氢谱线出发找到各相关的碳谱线，由此完成对一些未知谱线的线出发找到各
29、相关的碳谱线，由此完成对一些未知谱线的指认。在二维谱中由于一些相关峰的强度较弱，在实验中指认。在二维谱中由于一些相关峰的强度较弱，在实验中常常未被检测到，另外在图谱中还常常会出现假峰，这些常常未被检测到，另外在图谱中还常常会出现假峰，这些在二维谱的解析中应特别注意。在二维谱的解析中应特别注意。二维核磁共振谱的解析二维核磁共振谱的解析 基于二维核磁共振谱推导未知物结构可归纳为三套方法基于二维核磁共振谱推导未知物结构可归纳为三套方法: 一、以位移相关谱为核心推导未知物结构一、以位移相关谱为核心推导未知物结构这是目前应用最多，也是发展最成熟的方法。这是目前应用最多，也是发展最成熟的方法。1. 确定未
30、知物中所含碳氢官能团确定未知物中所含碳氢官能团结合氢谱、碳谱、结合氢谱、碳谱、DEPT，H,C-COSY可以知道未知物中所含的所有碳氢官能团及它们在可以知道未知物中所含的所有碳氢官能团及它们在何处出峰。何处出峰。 2. 确定未知物中各耦合体系确定未知物中各耦合体系由于由于COSY可反映所有邻碳氢的耦合关系，因而从可反映所有邻碳氢的耦合关系，因而从COSY的交叉峰可以把耦合关系一个个的交叉峰可以把耦合关系一个个找出来。即从耦合体系的一起点开始，依次找到邻碳氢，直至最后一个邻碳氢。耦合体系终找出来。即从耦合体系的一起点开始，依次找到邻碳氢，直至最后一个邻碳氢。耦合体系终止于季碳或杂原子。止于季碳或
31、杂原子。3. 确定未知物中季碳原子的连接关系确定未知物中季碳原子的连接关系季碳原子上不直接连氢，因此季碳原子上不直接连氢，因此COSY上没有与其对应的交叉峰。要把季碳原子和别的上没有与其对应的交叉峰。要把季碳原子和别的耦合体系连接起来需要耦合体系连接起来需要COLOC或或HMBC。4. 确定未知物中的杂原子，并完成它们的连接确定未知物中的杂原子，并完成它们的连接从碳谱、氢谱有可能确定杂原子的存在形式，如从碳谱、氢谱有可能确定杂原子的存在形式，如CN，C=N，OH，OCH3等。等。从从C，H的数值，可判断碳氢官能团与杂原子的连接关系。的数值，可判断碳氢官能团与杂原子的连接关系。从碳从碳-氢长程相
32、关谱可确定杂原子与碳氢官能团之间的连接，因碳氢长程相关谱可确定杂原子与碳氢官能团之间的连接，因碳-氢长程耦合可跨过氢长程耦合可跨过杂原子。杂原子。5. 通过对谱图的指认来核实结构通过对谱图的指认来核实结构 从从2D INADEQUATE可以确定未知物中所有碳原子的连接关系。再按前可以确定未知物中所有碳原子的连接关系。再按前述原则把杂原子加进去，未知物的结构就完整了。以这种方法所得结构的准述原则把杂原子加进去，未知物的结构就完整了。以这种方法所得结构的准确性是很高的。随着谱仪的进步及有关技术，专用探头和软件的应用，它的确性是很高的。随着谱仪的进步及有关技术，专用探头和软件的应用，它的应用将不断推
33、广。应用将不断推广。 二、以二、以2D INADEQUATE为核心推导未知物结构为核心推导未知物结构HMQC的作用相当于的作用相当于H,C-COSY，但样品的用量可大大减少。，但样品的用量可大大减少。作作TOCSY实验时，其中有个重要参数是等频混合时间。当它逐渐增长时（也就是说要作实验时，其中有个重要参数是等频混合时间。当它逐渐增长时（也就是说要作几次实验，得出对应不同等频混合时间的谱图），相关峰的数目逐渐增加，从某个碳原子或几次实验，得出对应不同等频混合时间的谱图），相关峰的数目逐渐增加，从某个碳原子或氢原子出发所找出的有耦合关系的碳、氢原子也就越来越多。用这样的方法，逐步得到未知氢原子出发
34、所找出的有耦合关系的碳、氢原子也就越来越多。用这样的方法，逐步得到未知物的结构。物的结构。三、以三、以HMQC-TOCSY为核心推导未知物结构为核心推导未知物结构 化合物化合物A，其，其HR MS显示其分子式为显示其分子式为C6H11NO，不饱和度为，不饱和度为2。 IR显示在显示在1665, 1680 (strong), 3250 cm-1 有吸收峰，表明可能有酰胺基团存在。有吸收峰，表明可能有酰胺基团存在。例例1：化合物：化合物A的结构解析的结构解析化合物化合物A的的1H NMR谱谱化合物化合物A的的13C NMR谱谱化合物化合物A的的HMQC谱谱化合物化合物A的的HMBC谱谱 分析一维分
35、析一维1H 谱，根据谱图中化学谱，根据谱图中化学位移值、耦合常数值、峰形和峰面积位移值、耦合常数值、峰形和峰面积找出一些特征峰。找出一些特征峰。解析过程解析过程化合物化合物A的的1H NMR谱的初步解析谱的初步解析-CH=CH2= 对照对照13C谱和谱和DEPT谱确定各碳谱确定各碳原子的级数。原子的级数。 按照化学位移分区的规律，大按照化学位移分区的规律，大致确定各谱线所属的区域。致确定各谱线所属的区域。化合物化合物A的的13C NMR谱的初步解析谱的初步解析溶剂峰 借助二维核磁共振谱，从已确定借助二维核磁共振谱，从已确定的碳氢谱线出发，找到与之相关的各的碳氢谱线出发，找到与之相关的各氢碳谱线
36、，由此完成对一些未知谱线氢碳谱线，由此完成对一些未知谱线的指认。确定各基团片断的连接次序，的指认。确定各基团片断的连接次序，并对并对NMR谱图中的各峰进行归属。谱图中的各峰进行归属。通过对通过对HMQC谱进行同碳氢相关的解析，谱进行同碳氢相关的解析，对同碳氢进行指认：包括两个化学环境对同碳氢进行指认：包括两个化学环境相同的相同的CH3（ d dH 1.20, d, 6H; d dC 19.4 q ）；一个饱和）；一个饱和CH （ d dH 2.44, m, 1H; d dC 35.5 d ）；一个双键）；一个双键CH （ d dH 6.98, ddd, 1H; d dC 128.9 d ）和一
37、个末端双键）和一个末端双键CH2 （d dH 4.39, d, 1H; d dH 4.64, d, 1H; d dC 95.2 t ）1.20 (d, 6H )19.4 q2.44 (m , 1H )35.5 d174.8 s7.75 brsNHO通过通过HMBC谱进行远程碳氢相关解析确谱进行远程碳氢相关解析确定化合物定化合物A由以下由以下BCD三个片断构成三个片断构成6.98 (ddd, 1H)129.8, d4.39 (d, 1H)4.64 (d, 1H)95.2 tBDC 进一步分析进一步分析HMBC谱图，发现饱和谱图，发现饱和CH和双键和双键CH均与羰基均与羰基碳碳相关。另外，相关。另
38、外，CH3也也和羰基和羰基碳碳相关（如下图），表明片断相关（如下图），表明片断B与羰基碳直接相连。结合其它碳氢相关最终确定与羰基碳直接相连。结合其它碳氢相关最终确定连接次序，从而确定化合物连接次序，从而确定化合物A的结构如下：的结构如下：NHOHHH对化合物对化合物A的各峰进行归属的各峰进行归属NHOHHH1.20 (d, 6H)19.4 q2.44 (m, 1H)35.5 d174.8 s7.75 brs6.98 (ddd, 1H)129.8, d4.39 (d, 1H)4.64 (d, 1H)95.2 tOOOAcOHOOO1357911121314151345例例2.从一维到多维核磁共振
39、谱从一维到多维核磁共振谱1D NMR Pulse Sequence从一维到多维核磁共振谱从一维到多维核磁共振谱2D NMR Pulse Sequence从一维到多维核磁共振谱从一维到多维核磁共振谱3D NMR Pulse Sequence核磁共振谱数据书写规范核磁共振谱数据书写规范核磁共振谱数据书写规范核磁共振谱数据书写规范1.先写先写1H NMR数据，再写数据，再写13C NMR数据；数据；2.标明测量标明测量NMR谱的磁场强度，溶剂，谱的磁场强度，溶剂，pH值等实验条件；值等实验条件；3.谱峰按照化学位移从小到大或者从大到小逐个写出；谱峰按照化学位移从小到大或者从大到小逐个写出；4.每组谱
40、峰后按照峰的多重性、偶合常数、总氢数、谱峰归属等信息按顺序每组谱峰后按照峰的多重性、偶合常数、总氢数、谱峰归属等信息按顺序书写。书写。习题：习题：化合物化合物B的分子结构如下，请根据其结构及相应的的的分子结构如下，请根据其结构及相应的的2D NMR谱对谱对1H和和13C NMR进行归属。进行归属。1234567891023456784a8a化合物化合物B的的1H核磁共振谱，核磁共振谱，=8.16处的信号可被处的信号可被D2O交换；交换；化合物化合物B的的1H NMR谱谱H: 8.16; 7.65(d); 7.17; 7.04; 6.20(d); 5.31(t); 5.08; 3.36(d); 2.15(m); 2.10(m); 1.69; 1.66; 1.57化合物化合物B的的1H-1H COSY谱谱化合物化合物B的的13C-1H COSY的的DEPT谱谱C: 162.9; 158.8; 153.9; 144.7; 138.1; 131.6; 128.1; 126.2; 124.0; 120.9; 111.7; 112.0; 103.0; 39.6; 27.9; 26.4; 25.7; 17.6; 16.1化合物化合物B的的COLOC谱谱
