核磁共振原理及其应用2课件

二、常用的一维NMR分析测试方法：1一维1HNMR（1DNOESY，水峰抑制）一维13CNMR（去偶）重氢交换H位移试剂测定绝对构型（Mosher变温核磁（动力学性质）扩散序谱(DOSY)21HNMR(500MHz,CD2Cl2,295K):δ=9.80(s,2H,N-H),8.29(d,4H,Ar-H,3J=8.0Hz)...356H5

δ8.52ppm、H10

δ7.94ppm

照射2.43ppmH5、H10信号强度不变照射2.63ppmH10

信号强度增加11%照射2.88ppmH5

信号强度增加33%一维NOESY（双照射）4个甲基δ=2.43ppm(6H)、2.63ppm(3H)、2.88ppm(3H)7一维NOESY810121415161718202123

重氢氧化钠NaOD可以与羰基α-位氢交换，由于JDH«JHH，NaOD交换后,可使与其相邻基团的偶合表现不出来，好象自旋去偶，从而是图谱简化。重氢氧化钠(NaOD)交换未知物可能结构为A或B，因A和B的-CH-CH2-部分均是ABX系统谱图，CH3因与CH偶合裂分为双峰，谱图无明显差别交换后，-CH-多重峰消失，同时-CH2-谱图简化为AB系统，CH3变为单峰，由此,可确定未知物的结构是A而不是B。24位移试剂缩写名称及结构式如下位移试剂对带有孤对电子的化合物都与明显的位移做用，它对一些官能团的位移影响大小顺序为:-NH2>-OH>C=O>-O->-COOR>CN26例：正己醇1HNMR谱，几个CH2的吸收峰重叠在一起，无法辩认。如下图：Eu(dpm)3OHOH加位移试剂Eu(DPM)3后，每个CH2都能分开，且越靠近OH的CH2位移越多，图谱变清晰。27NMR测定绝对构型（Mosher法）主要依据：测定R-（或S-）手性试剂与底物反应的产物的1H或13C-NMR化学位移数据，根据化学位移差值与模型比较来推定底物手性中心的绝对构型28变温核磁（动力学研究）（低温附件）液氮核磁共振谱仪基本上都附有高低温测定装置。高低温实验操作技术在大多数常用的变温装置中，采用干燥的空气或是氮气流来达到一定的温度。30变温核磁分子的动态变化和它的1HNMR慢速交换快速交换中速交换单键旋转受阻环的翻转

环己烷的直立键和平伏键的δH值不同。室温下环己烷的椅式构象发生快速翻转，每个氢在平伏和直立两种位置上交换，实际上只得到一个平均信号。随温度的降低，翻转速度减慢，直立和平伏质子的信号逐渐分开。酮-烯醇式互变计算动力学参数(Coalescence)计算动力学参数（lineshapeanalysis）扩散序谱(DiffusionOrderedSpectroscopy,DOSY)扩散序谱是一种利用脉冲梯度场核磁共振对溶液中具有不同扩散系数(D)的成分进行虚拟分离的一种核磁共振技术。其根据的基本原则是Stokes-Einstein公式其中k为波耳兹曼常数，T为温度，η为溶剂粘度，rs为溶质分子的热力学半径。这种方法可以用于：混合物分析、药物筛选、络合平衡研究和NMR信号编辑等方面。(AngewChemIntEd.2005,44,520-554)

38D=7.9×10‒11m2s‒1rs=13.84Årcaldrcald=14.0Å扩散序谱(DiffusionOrderedSpectroscopy,DOSY)三、二维核磁共振（2DNMR）改变不同t，施加两次脉冲电磁波，重复测定，得到两个频率变量或化学位移变量的二维谱图。在这种2D图谱中，两种自旋-自旋偶合（弛豫时间）不同的核显示不同的图谱特征。1、同核位移相关谱（COSY）2、异核位移相关谱（H，C-COSY）3、总相关谱（TOCSY）4、其他2D谱（2DEXSY，DOSY）42434445几种常见的2DNMR实验技术同核1H-1HCOSY3JH-H1H-1HTOCSY总相关谱1H-1HNOESY1H-1HROESY空间相近（d<0.5nm）1H-1HEXSY交换反应异核1H-13CCOSY1JC-HCOLOCnJC-H

（n>1）HSQC1JC-HHMQC1JC-HHMBCnJC-H

（n>1）4950515253分子量在1000-3000范围，建议使用roesy;小于1000和大于3000的化合物宜做NOESY。ROESY是旋转坐标系下的NOESY。小分子的NOE是反相的，大分子是正相的。当分子量接近2000时，NOE趋于0。在旋转坐标系下NOE始终为正，故测2000左右的样品时须用ROESY。NOESY

是相敏图,在对角峰附近的分辨率较差;ROESY得到的都是吸收谱，因此有相信号点(交叉峰)距离对角峰近的可以考虑使用ROESY。NOESYvsROESY

54NMR谱是非常重要的研究热平衡态下的化学交换动力学的物理手段。当交换速率(Hz)低于参与交换的核的化学位移差时,

二维(2D)交换谱(EXSY)就可以反映出交换的途径或者说交换的网络,