1、1二维核磁共振波谱法二维核磁共振波谱法 二维核磁共振二维核磁共振(2D NMR)(2D NMR)方法是方法是Jeener Jeener 于于19711971年首先提出的年首先提出的,是一维谱衍生出来的新实验方法。是一维谱衍生出来的新实验方法。引入二维后引入二维后,不仅可将化学位移、偶合常数不仅可将化学位移、偶合常数等参数展开在二维平面上，减少了谱线的拥挤等参数展开在二维平面上，减少了谱线的拥挤和重叠和重叠,而且通过提供的而且通过提供的HHHH、CHCH、CCCC之间的偶之间的偶合作用以及空间的相互作用，确定它们之间的合作用以及空间的相互作用，确定它们之间的连接关系和空间构型，有利于复杂化合物的
2、谱连接关系和空间构型，有利于复杂化合物的谱图解析，特别是应用于复杂的天然产物和生物图解析，特别是应用于复杂的天然产物和生物大分子的结构鉴定。大分子的结构鉴定。2DNMR2DNMR也是目前适用于研也是目前适用于研究溶液中生物大分子构象的唯一技术。究溶液中生物大分子构象的唯一技术。2第一节第一节 基本原理基本原理 NMRNMR一维谱的信号是一个频率的函数，共振峰一维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，可记为分布在一个频率轴（或磁场）上，可记为S()S()。二维谱信号是二个独立频率（或磁场）变量的函二维谱信号是二个独立频率（或磁场）变量的函数，记为数，记为S(S(1,1,2
3、 2),),共振信号分布在两个频率轴组成的共振信号分布在两个频率轴组成的平面上。也就是说平面上。也就是说2D NMR2D NMR将化学位移、偶合常数将化学位移、偶合常数等等NMRNMR参数在二维平面上展开，于是在一般一维谱参数在二维平面上展开，于是在一般一维谱中重迭在一个坐标轴上的信号，被分散到由二个独中重迭在一个坐标轴上的信号，被分散到由二个独立的频率轴构成的平面上，使得图谱解析和寻找核立的频率轴构成的平面上，使得图谱解析和寻找核之间的相互作用更为容易。不同的二维之间的相互作用更为容易。不同的二维NMRNMR方法得方法得到的图谱不同，二个坐标轴所代表的参数也不同。到的图谱不同，二个坐标轴所代
4、表的参数也不同。3一、一、1D-NMR1D-NMR到到2D-NMR2D-NMR的技术变化的技术变化（一）一维核磁共振谱及脉冲序列（一）一维核磁共振谱及脉冲序列基本脉冲序列基本脉冲序列:4预备期预备期演化期演化期混合期混合期检测期检测期t1tmt2d（二）二维核磁共振谱及基本脉冲序列（二）二维核磁共振谱及基本脉冲序列二维谱实验通常分为二维谱实验通常分为4 4个阶段：个阶段：1 1、预备期：预备期：预备期在时间轴上通常是一个较长预备期在时间轴上通常是一个较长的时期，使核自旋体系回复的时期，使核自旋体系回复到热平衡状态，到热平衡状态，基本脉冲序列基本脉冲序列:53 3、混合期：混合期：由一组固定长度
5、的脉冲和延迟组成。由一组固定长度的脉冲和延迟组成。在此期间通过相干或极化的传递，建立检测条件。在此期间通过相干或极化的传递，建立检测条件。混合期有可能不存在，它不是必不可少的（视二混合期有可能不存在，它不是必不可少的（视二维谱的种类而定）维谱的种类而定）4 4、检测期：检测期：在此期间检测作为在此期间检测作为t2 t2函数的各种横向矢函数的各种横向矢量的量的FIDFID的变化，它的初始相及幅度受到的变化，它的初始相及幅度受到t1 t1函数函数的调制。的调制。与与t2 t2轴对应的轴对应的22（F F2 2轴），通常是轴），通常是化学化学位移位移，与与t1 t1轴对应的轴对应的11（F F1 1
6、 轴）轴）是什么，取决于是什么，取决于二维谱二维谱的类型的类型。2 2、演化期：、演化期：在在t1 t1开始时由一个脉冲或几个脉开始时由一个脉冲或几个脉冲使体系激发，使之处于非平衡状态。冲使体系激发，使之处于非平衡状态。t t1 1=t+nt=t+nt，逐步延长，其对应的核磁信号的相，逐步延长，其对应的核磁信号的相位和幅值也就不相同。位和幅值也就不相同。6t1=t+nt实验过程：实验过程：二维核磁共振谱二维核磁共振谱数据矩阵数据矩阵数据矩阵数据矩阵对对t2FT数据矩阵对数据矩阵对t1FTF2F17 用固定时间增量用固定时间增量t1t1依次递增依次递增t1 t1进行系列实验，进行系列实验，反复叠
7、加，因反复叠加，因t2 t2时间检测的信号时间检测的信号S(t2)S(t2)的振幅或相的振幅或相位受到位受到s(t1)s(t1)的调制，则接收的信号不仅与的调制，则接收的信号不仅与t2 t2有关，有关，还与还与t1 t1有关。每改变一个有关。每改变一个t1 t1，记录，记录S(t2),S(t2),因此得到因此得到分别以时间变量分别以时间变量t1,t1,t2 t2为行列排列数据矩阵，即为行列排列数据矩阵，即在检测期获得一组在检测期获得一组FIDFID信号，组成二维时间信号信号，组成二维时间信号S(t1,t2)S(t1,t2)。因。因t1,t2t1,t2是两个独立时间变量，可以分别是两个独立时间变
8、量，可以分别对它们进行傅立叶变换，一次对对它们进行傅立叶变换，一次对t2,t2,一次对一次对t1,t1,两次两次傅立叶变换的结果，可以得到两个频率变量函傅立叶变换的结果，可以得到两个频率变量函数数S(1,2)S(1,2)的的二维谱。二维谱。8二、常用二、常用2D-NMR2D-NMR图谱的表现形式图谱的表现形式1.1.堆积图堆积图 堆积图的优点是直观堆积图的优点是直观,具有立体感具有立体感.缺点是缺点是难以确定吸收峰的频率。大峰后面可能隐藏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。小峰，而且耗时较长。92.2.等高线图等高线图等高线图类似于等高线地图，这种图的优点等高线图类似于等
9、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图。广泛采用等高线图。等高线图中最中心的圆圈表示峰的位置，等高线图中最中心的圆圈表示峰的位置，圆圈的数目表示峰的强度。圆圈的数目表示峰的强度。3.投影图（一维谱）投影图（一维谱）堆积图在堆积图在F1或或F2方向上的投影，方向上的投影，是一维谱形是一维谱形式，可用来准确确定式，可用来准确确定F1轴或轴或F2轴上轴上各谱峰的各谱峰的化学位移值。化学位移值。10-紫罗兰酮紫罗兰酮11三、二维谱共振峰的名称三、二维谱
10、共振峰的名称1.1.对角峰对角峰2153 4 它们处在坐标它们处在坐标F1=F2F1=F2的对角线上，每组自的对角线上，每组自旋核都有一个对角峰。旋核都有一个对角峰。对角峰在对角峰在F1F1或或F2F2上的上的投影得到常规的一维投影得到常规的一维偶合谱或去偶谱。偶合谱或去偶谱。F2F1CH3CH2CH2CH2CCH3O5 4 3 2 1122.2.交叉峰交叉峰 交叉峰也称为相关峰，它们不在对角线上，交叉峰也称为相关峰，它们不在对角线上，即坐标即坐标F F1 1FF2 2。交叉峰显示了具有相同偶合常。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）。数的不同核之间的偶合（交叉）。交叉峰有两
11、个，分别出现交叉峰有两个，分别出现在对角线两侧，并以对角在对角线两侧，并以对角线对称。这两个交叉峰和线对称。这两个交叉峰和对角峰可以组成一个正方对角峰可以组成一个正方形，并且由此来推测这两形，并且由此来推测这两组核组核A A和和X X有偶合关系（或有偶合关系（或彼此相关）。彼此相关）。2153 4F2F1CH3CH2CH2CH2CCH3O5 4 3 2 113第二节 二维核磁共振光谱的类型一、二维核磁共振光谱的分类二维谱可分为三类：二维谱可分为三类：1 1）J J 分解谱分解谱 J J 分解谱亦称分解谱亦称J J谱或者谱或者-J-J谱。它把化学位移和自谱。它把化学位移和自旋偶合的作用分辨开来，
12、分别用旋偶合的作用分辨开来，分别用F F2 2、F F1 1表示，包表示，包括异核和同核括异核和同核J J谱。谱。2 2）化学位移相关谱）化学位移相关谱 化学位移相关谱也称化学位移相关谱也称-谱，它把不同自旋核的谱，它把不同自旋核的共振信号相互关联起来，是二维谱的核心。包括共振信号相互关联起来，是二维谱的核心。包括同核化学位移相关谱，异核化学位移相关谱，同核化学位移相关谱，异核化学位移相关谱，NOESYNOESY和化学交换谱等。和化学交换谱等。143 3）多量子谱）多量子谱 通常所测定的核磁共振谱线为单量子跃迁通常所测定的核磁共振谱线为单量子跃迁（m=m=1 1）。发生多量子跃迁时）。发生多量
13、子跃迁时mm为大于为大于1 1的整的整数。研究多量子跃迁可以帮助解决以下问题：（数。研究多量子跃迁可以帮助解决以下问题：（1 1）多量子跃迁随着阶数的增加，跃迁数目迅速减少，多量子跃迁随着阶数的增加，跃迁数目迅速减少，应用高阶多量子谱使谱得到简化；（应用高阶多量子谱使谱得到简化；（2 2）利用多量）利用多量子相关的特征，选择性地探测一定阶数的多量子子相关的特征，选择性地探测一定阶数的多量子信号，使不同自旋系统得以分开；（信号，使不同自旋系统得以分开；（3 3）多量子滤）多量子滤波可以简化为一维和二维谱，用脉冲序列可以检波可以简化为一维和二维谱，用脉冲序列可以检测出多量子跃迁，得到多量子跃迁的二
14、维谱。测出多量子跃迁，得到多量子跃迁的二维谱。15二、二、二维二维J J分解谱分解谱 二维二维J J分解谱是将不同的分解谱是将不同的NMRNMR信号分解在两信号分解在两个不同的轴上，使重叠在一起的一维谱的化学个不同的轴上，使重叠在一起的一维谱的化学位移位移 和偶合常数和偶合常数J J分解在平面两个坐标上，分解在平面两个坐标上，提提供了精确的偶合裂分关系，供了精确的偶合裂分关系，便于解析。二维便于解析。二维J J分分解谱分为同核和异核解谱分为同核和异核J J分解谱。分解谱。（一）氢、氢同核二维（一）氢、氢同核二维J J分解谱分解谱 同核二维同核二维J J分解谱将分解谱将1 1HNMRHNMR中重
15、迭密集的谱线多重峰结中重迭密集的谱线多重峰结构展开在一个二维平面上，可将偶合常数构展开在一个二维平面上，可将偶合常数3 3J JHHHH（或（或2 2J JHHHH)与与化学位移分别在化学位移分别在F F1 1、F F2 2二个轴上给出，在二个轴上给出，在F F1 1轴上清晰给出轴上清晰给出峰的多重性，读取峰的多重性，读取J值。值。16 在同核在同核1 1H,1H H,1H 2D J2D J分解谱中，被测定的核为分解谱中，被测定的核为1 1H H核。核。17 反式丙烯酸乙酯的反式丙烯酸乙酯的1 1H H1 1H H同核二维同核二维J J分解谱分解谱F1F2CH3CHCHCOOCH2CH3246
16、H325460-1010432156J(HZ)18192 2位的位的a-Ha-H和和e-He-H相互偶合，相互偶合，裂分为双峰后进一步被裂分为双峰后进一步被3 3位位氢裂分而显示六重峰。同氢裂分而显示六重峰。同样，样，3-H3-H的的a a、e e质子首先裂质子首先裂分为双峰，再被邻位分为双峰，再被邻位2-H2-H分分裂为六重峰，和裂为六重峰，和4-H4-H质子质子进进一步裂分为十八重峰，但一步裂分为十八重峰，但由于有些峰相互重叠，在由于有些峰相互重叠，在2DJ分解谱中只显示分解谱中只显示9个点。个点。5位甲基没有受到偶合，因位甲基没有受到偶合，因此只在此只在F1=0轴上显示单峰。轴上显示单峰
17、。化学等价磁不等价化学等价磁不等价20（二）碳、氢异核二维（二）碳、氢异核二维J J分解谱分解谱 在异核在异核1313C,C,1 1H H 2D J2D J分解谱中，被测定的核为分解谱中，被测定的核为1313C C核，分解谱的核，分解谱的F F2 2轴为轴为1313C C化学位移化学位移 C C，F F1 1轴为轴为1 1H H与与1313C C的偶合的偶合(1 1J JCHCH)多重峰，为多重峰，为1/2J1/2JCHCH。出峰情况是出峰情况是CHCH为二重峰，为二重峰，CHCH2 2为三重峰，为三重峰，CHCH3 3为为四重峰，季碳单峰或不出峰。四重峰，季碳单峰或不出峰。21 反式丙烯酸酯
18、的反式丙烯酸酯的1313C,C,1 1H JH J分解分解2D2D谱。谱。F F2 2轴为轴为1313C C的化学位移。的化学位移。F F1 1轴为轴为1 1J JCHCH偶合的多重峰。偶合的多重峰。F1 CF2(HZ)0-100100CH3CHCHCOOCH2CH3123456501001501/2JCH13254622O145678910CHCH3 3-四重峰（四重峰（5-Me，1,1 Me,10);CH2-三重峰三重峰(2,3,4);CH CH-双重峰双重峰(7,8)(7,8)。由于由于DEPT等测定碳等测定碳原子级数的方法能代原子级数的方法能代替异核替异核J 谱，且检测谱，且检测速度快
19、，操作方便，速度快，操作方便，因此异核因此异核J 谱较少应谱较少应用。用。235,623三、三、同核化学位移相关谱同核化学位移相关谱 （一）氢、氢化学位移相关谱（一）氢、氢化学位移相关谱 1H-1H-COSY1H-1H-COSY是是1H1H核和核和1H1H核之间的化学位核之间的化学位移相关谱。在通常的横轴和纵轴上均设定为移相关谱。在通常的横轴和纵轴上均设定为1H1H的化学位移值，两个坐标轴上则显示通常的的化学位移值，两个坐标轴上则显示通常的一维一维1H1H谱。谱。（1H-1H Correlation spectroscopy，1H-1H COSY）在该谱图中出现了两种峰，分别为对角峰及相关峰。
20、在该谱图中出现了两种峰，分别为对角峰及相关峰。同一种氢核信号将在对角线上相交，出现一个对角同一种氢核信号将在对角线上相交，出现一个对角峰。在对角线两侧，相互偶合的两个峰。在对角线两侧，相互偶合的两个/组氢核信号将组氢核信号将产生两个交叉点，出现一对交叉峰（相关峰），一产生两个交叉点，出现一对交叉峰（相关峰），一般反映的是般反映的是 3 3J J 偶合。偶合。241H-1H COSY-900基本脉冲序列：基本脉冲序列：252153 4F2F1CH3CH2CH2CH2CCH3O5 4 3 2 15431226166127285H 5/H2J偶合偶合677，29（二）碳、碳化学位移相关谱（二）碳、碳
21、化学位移相关谱这是二维碳骨架直接测定法，是确定碳原子连这是二维碳骨架直接测定法，是确定碳原子连接顺序的实验，采用一种天然丰度双量子相干接顺序的实验，采用一种天然丰度双量子相干（INADEQUATEINADEQUATE）技术进行测定。）技术进行测定。碳是组成分子骨架，它更能直接反映化学碳是组成分子骨架，它更能直接反映化学键的特征与取代情况。但是由于键的特征与取代情况。但是由于13C天然丰天然丰度仅仅为度仅仅为1.1%，出现相连，出现相连13C-13C偶合的偶合的几率为几率为0.01，使，使1JC-C测试非常困难测试非常困难,信信号累加时间达两天，只在迫不得以才做。号累加时间达两天，只在迫不得以才
22、做。两个偶合的两个偶合的13C核能产生双量子跃迁，跃迁核能产生双量子跃迁，跃迁频率相等，频率相等，孤立的碳则不能孤立的碳则不能。30 2D INADEQUATE2D INADEQUATE谱图有两种形式，第一种形谱图有两种形式，第一种形式，式，F F2 2轴是轴是1313C C的化学位移，的化学位移，F F1 1为双量子跃迁频为双量子跃迁频率，水平连线表明一对偶合碳具有相同的双量率，水平连线表明一对偶合碳具有相同的双量子跃迁频率，可以判断它们是直接相连的碳。子跃迁频率，可以判断它们是直接相连的碳。另一种形式，另一种形式，F F2 2轴轴F F1 1轴都是轴都是1313C C的化学位移，相的化学位
23、移，相互偶合的碳核作为一对双峰出现在对角线两侧互偶合的碳核作为一对双峰出现在对角线两侧对称的位置上。依此类推可以找出化合物中所对称的位置上。依此类推可以找出化合物中所有有1313C C原子连接顺序。原子连接顺序。31322143567OHHO6-75-64-51-22-33-41423567F2F13313C-13C 2D INADEQUATE spectrum of mentholF1(13C)F2(13C)1034261857 93,43,2422,181516,15,6761,7 8,98,109 104,84,5F2(13C)F1(13C)34（一）（一）1313C C检测的异核化学位
24、移相关谱检测的异核化学位移相关谱 所谓异核化学位移相关谱是两个不同核的频率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通过标量偶合建立起来的相关谱.应用最广泛的应用最广泛的是是1H-13C COSY1H-13C COSY。四、四、异核化学位移相关谱异核化学位移相关谱 1313C-C-1 1H COSYH COSY谱图中谱图中F2F2为为13C13C化学位移，化学位移，F1F1为为1H1H化学位移，没有对角峰，其交叉峰表明化学位移，没有对角峰，其交叉峰表明C-HC-H相相连偶合的信息，季碳不出交叉峰。解析时，可连偶合的信息，季碳不出交叉峰。解析时，可以从一已知的氢核信号，
25、根据相关关系，即可以从一已知的氢核信号，根据相关关系，即可找到与之相连的找到与之相连的13C13C信号，反之亦然。可以从谱信号，反之亦然。可以从谱图中得到图中得到1 1J JC-HC-H的结构信息。的结构信息。35365 32D 13C-1H COSY spectrum(1JCH correlations)2a2e121665C1,H1aC1,H1eC2,H2aC2,H2eC1,H1C4,H4C2,H2C4,H4C3,H3424131a1e 1 1 1313CF1F2C5,H5C6,H6C6,H637CH3CO7,438常规的常规的 1313C C检测的异核直接相关谱，灵敏检测的异核直接相关谱
26、，灵敏度低，样品的用量较大，测定时间较长。度低，样品的用量较大，测定时间较长。HMQC HMQC（异核多量子相关谱）（异核多量子相关谱）技术很好地克服技术很好地克服了上述缺点，了上述缺点，HMQCHMQC实验是通过多量子相干，实验是通过多量子相干，检测检测1H1H信号而达到间接检测信号而达到间接检测13C13C的一种方法的一种方法（二）（二）1 1H H检测的异核多量子相关谱（检测的异核多量子相关谱（HMQCHMQC）HMQC(HMQC(异核多量子相干谱异核多量子相干谱)的优点脉冲序列较的优点脉冲序列较简单，参数设置容易。反式检测氢维简单，参数设置容易。反式检测氢维(f2)(f2)分辨分辨率较
27、高，灵敏度较高。缺点碳维率较高，灵敏度较高。缺点碳维(f1)(f1)分辨率低分辨率低.C1 C2 C3C4 H1H2H3H439 HMQC HMQC是将是将1H1H信号的振幅及相位分别依信号的振幅及相位分别依13C13C化化学位移及学位移及1H1H间的同核化学偶合信息调制，并通间的同核化学偶合信息调制，并通过直接检测调制后的过直接检测调制后的1H1H信号，获得信号，获得13C-1H13C-1H化学化学位移相关数据。它所提供的信息及谱图与位移相关数据。它所提供的信息及谱图与1H-1H-13C COSY13C COSY完全相同。图上完全相同。图上F F2 2坐标是坐标是1H1H的化学位的化学位移移
28、,F,F1 1 是是13C13C化学位移，直接相连的化学位移，直接相连的13C13C与与1H1H将在将在对应的对应的13C13C化学位移与化学位移与1H1H化学位移的交点处给出化学位移的交点处给出相关信号。相关信号。不能得到季碳的结构信息。不能得到季碳的结构信息。40HMQC谱谱41OOBA42236789OHO12345678943（三）（三）1 1H H检测的异核单量子相关谱（检测的异核单量子相关谱（HSQCHSQC）HSQC(Heteronuclear Single Quantum Correlation)HSQC(Heteronuclear Single Quantum Correla
29、tion)与与HMQCHMQC相似，也是相似，也是通过通过1JCH 1JCH 偶合常数实现碳氢相偶合常数实现碳氢相关。相干传递是通过单量子相干机理。下面是基本关。相干传递是通过单量子相干机理。下面是基本的的HSQCHSQC脉冲序列：脉冲序列：1Ht1/2d1t1/213CDec.d2d2d2d2d2=1/4 1JCH HSQC谱的灵敏度比谱的灵敏度比HMQC高，但高，但HSQC包含包含较多射频脉冲，要求实验参数精确设置，否则较多射频脉冲，要求实验参数精确设置，否则误差偏大。图谱形式和解谱方法与误差偏大。图谱形式和解谱方法与HMQC相同。相同。44 HMBCHMBC是是heteronuclear
30、multipulebondcorrelationheteronuclearmultipulebondcorrelation的的缩写，表示异核远缩写，表示异核远 程（多键）相关谱。与程（多键）相关谱。与HMQCHMQC一一 样，样，HMBCHMBC的谱图也是是一种间接检测实验，是的谱图也是是一种间接检测实验，是通过检测通过检测H H间接检测间接检测C C信号。横坐标信号。横坐标F2 F2 代表采样的代表采样的HNMRHNMR的化学位移，纵坐标的化学位移，纵坐标F1F1代表的是间接检测代表的是间接检测的的CN MRCN MR的化学位移。相隔的化学位移。相隔2-42-4个化学键相连的个化学键相连的C
31、 C、H H原子就会在谱图上出现交叉峰，即只要有交叉峰原子就会在谱图上出现交叉峰，即只要有交叉峰的出现，那么交叉峰所对应的的出现，那么交叉峰所对应的H H、C C原子是通过原子是通过2-42-4个化学键相连的（个化学键相连的（4 4J J相连的交叉峰很少出现相连的交叉峰很少出现）。）。（四）（四）1 1H H检测的异核多量子远程相关谱检测的异核多量子远程相关谱HMBCHMBC45根据根据HMBCHMBC谱所给出的谱所给出的H H、C C之间的关系，结合之间的关系，结合HMQCHMQC和和 1H-1H COSY1H-1H COSY等谱图，我们就能够解等谱图，我们就能够解 决决C C原子的连接顺序
32、问题，这样我们就能基本上确定有原子的连接顺序问题，这样我们就能基本上确定有机化合物的骨架结构。机化合物的骨架结构。HMBCHMBC的主要问题在于并不的主要问题在于并不能够确定相关峰是二键还是三键的耦合能够确定相关峰是二键还是三键的耦合(四键偶合很四键偶合很少出现少出现)。HMBC可高灵敏度地检测可高灵敏度地检测13C-1H远程偶合，因此远程偶合，因此可可得到有关季碳的结构信息及其被杂原子或季碳得到有关季碳的结构信息及其被杂原子或季碳切断的偶合系统之间的结构信息。切断的偶合系统之间的结构信息。46C2,C3 and C4:Quaternary or protonated carbons X:O,
33、NC1C2C3C4H1C1XC2C3H1 HMQC HMQC是通过异核多量子相干把是通过异核多量子相干把1H1H核和与其直核和与其直接相连的接相连的13C13C核关联起来，核关联起来，HMBCHMBC则是通过异核多则是通过异核多量子相干把量子相干把1H1H核和远程偶合的核和远程偶合的13C13C核关联了起来。核关联了起来。HMBC HMBC是突出表现相隔是突出表现相隔2 2个至个至3 3个键的碳氢之间的个键的碳氢之间的偶合，交叉峰为单峰。但由于技术上的原因，有偶合，交叉峰为单峰。但由于技术上的原因，有时不能完全去掉直接时不能完全去掉直接 相相 连连 的的 碳碳 氢氢 之之 间间 的的 偶偶 合
34、合 1 J1 JCHCH,交叉峰表现为双峰或三峰，中心对应交叉峰表现为双峰或三峰，中心对应 H H，解，解 析析 图图 谱谱 时要特别注意。时要特别注意。47OHO123456789789654312987623确定确定H2与与C5间间隔隔2-3个键个键1JCH-C=OH7与C6间隔2-3个键，在HHCOSY中，H7和H6有相关峰，则H7与C6间隔2个键。H7与C6间隔2个键，则与C5间隔3个键483键偶合3键偶合若不直接相连，则烯若不直接相连，则烯H与苯与苯C（或苯（或苯H与烯与烯C)一般一般不会产生偶合交叉峰，因为间隔至少有不会产生偶合交叉峰，因为间隔至少有4个键。个键。Ar-C-CH=C
35、H?49HMQC50HMBC51五、五、二维二维NOENOE谱谱（一）二维（一）二维NOESYNOESY二维二维 NOE NOE 谱简称为谱简称为 NOESYNOESY，它反映了有机化合，它反映了有机化合物结构中物结构中H H核与核与H H核之间空间距离的关系，而与二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、构型和构象以及生物大分子（如蛋白合物结构、构型和构象以及生物大分子（如蛋白质分子在溶液中的二级结构等）有着重要意义。质分子在溶液中的二级结构等）有着重要意义。909090t1tm52 NOESY NOESY 的
36、谱图与的谱图与1H-1H COSY 1H-1H COSY 非常相似，非常相似，它的它的 F2F2维和维和 F1F1维上的投影均是氢谱，也有对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角峰和交叉峰，图谱解析的方法也和 COSY COSY 相相同，唯一不同的是图中的交叉峰并非表示两个同，唯一不同的是图中的交叉峰并非表示两个氢核之间有标量耦合关系，而是表示两个氢核氢核之间有标量耦合关系，而是表示两个氢核之间的空间位置接近，从而发生核磁偶极矩间之间的空间位置接近，从而发生核磁偶极矩间的相互作用。信号强度与的相互作用。信号强度与NOENOE效应有关。效应有关。由于由于 NOESY 实验是
37、由实验是由 1H-1H COSY1H-1H COSY实验发展而实验发展而来为的，因此在图谱中往往出现来为的，因此在图谱中往往出现 J偶合交叉峰，偶合交叉峰，故在解析时需对照它的故在解析时需对照它的1H-1H COSY 谱将谱将J 偶偶合交叉峰扣除。合交叉峰扣除。53NOESY(H-3,H-2)交叉峰为交叉峰为J偶合峰偶合峰NOESY5415867CH2NOESY-CH3J偶合（标量偶合）磁偶极作用55562D NOESY spectrum of ailanthoneacbda,cb,dNOEcbdaNOE57（二）二维（二）二维ROESYROESY NOESY NOESY谱是确定化合物立体结构
38、时普遍应用的谱是确定化合物立体结构时普遍应用的一种二维技术，但对于中等大小的分子（分子量一种二维技术，但对于中等大小的分子（分子量约为约为 1000-30001000-3000），有有 时时NOE NOE 的的 增增 益益 为为 零零 ，从从NOESY NOESY 谱谱 上得不到相关的信息。而旋转坐标上得不到相关的信息。而旋转坐标系中的系中的NOESYNOESY，我们称之为，我们称之为ROESY ROESY 谱谱 则则 有有 效效 地地 克克 服服 了了 上上 述述NOESY NOESY 谱谱 的的 不足，是一种解决不足，是一种解决中等大小化合物立体结构的理想技术，中等大小化合物立体结构的理想技术，ROESYROESY谱谱的解析方法和说明的问题与的解析方法和说明的问题与NOESYNOESY谱一致。谱一致。
