核磁共振新技术及应用

核磁共振新技术及应用第一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日内容介绍(Contents)核磁共振发展-(DevelopingonNMR)核磁共振基本术语-(TermsofNMR)核磁共振新技术-(NewTechniquesonNMR)新技术的应用（小分子化合物结构测定）-(ApplicationofNMR-DeterminationofStructuresofMicromolecules)第二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日概述核磁共振方法与技术作为分析物质的手段，由于其可深入物质内部而不破坏样品，并具有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速发展和广泛应用，已经从物理学渗透到化学、生物、地质、医疗以及材料等学科，在科研和生产中发挥了巨大作用。第三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日1946年由美国斯坦福大学布洛赫(F.Block)和哈佛大学珀赛尔(E.M.Purcell)各自独立发现的，两人因此获得1952年诺贝尔物理学奖。50多年来，核磁共振已形成为一门有完整理论的新学科。第四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日发展①1945——1951年：是发明NMR法并奠定理论和实验基础的时期.Bloch和Burcell由此获得了1952年度的Nobel奖金。第七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日②1951——1960年是连续波核磁共振(CW－NMR)大发展的时期由于发现了化学位移和J偶合现象，使NMR的巨大作用已开始为化学家和生物学家所公认，他们用1H、19F、31P－NMR解决了许多重要的科学难题。发展第八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日发展③20世纪60年代——NMR进入第三个阶段：即脉冲Fourier变换NMR技术(FT－NMR)的兴起从根本上提高了NMR的灵敏度.实现了常规测定天然丰度较低的13C核；这一时期发展起来的双频和多频技术使得NMR面目为之一新；此外磁场实现了超导化，谱仪的结构有了很大的变化。第九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日发展④20世纪70年代后，由于计算机和NMR技术的不断发展并日趋成熟，因而NMR在深度和广度方面都有了新的飞跃性的发展。第十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日1952年诺贝尔物理学奖：布洛赫(FelixBloch)&珀赛尔(EdwardPurcell)因发展了核磁精密测量的新方法及由此所作的发现——核磁共振。布洛赫(FelixBloch)珀赛尔(EdwardPurcell)RelatedNobelPrize第十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日1991年诺贝尔化学奖：恩斯特R.R.Ernst（1933－）瑞士物理化学家他的主要成就在于他在发展高分辨核磁共振波谱学方面的杰出贡献。这些贡献包括：

一.脉冲傅利叶变换核磁共振谱二.二维核磁共振谱三.核磁共振成像第十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日12位因对核磁共振杰出贡献而获得诺贝尔奖科学家

1944年I.Rabi1952年F.Blockand.M.Purcell1955年W.E.LambandP.Kusch1964年C.H.Townes1966年A.Kastler1977年J.H.VanVleck1981年N.Bloembergen1983年H.Taube1989年N.F.Ramsey1991年R.R.Ernst第十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日2002诺贝尔化学奖:

瑞士科学家库尔特·.维特里希“forhisdevelopmentofnuclearmagneticresonancespectroscopyfordeterminingthethree-dimensionalstructureofbiologicalmacromoleculesinsolution".他将获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。

Ifoneknowsallthemeasurementsofahouseonecandrawathree-dimensionalpictureofthathouse.Inthesameway,bymeasuringavastnumberofshortdistancesinaprotein,itispossibletocreateathree-dimensionalpictureofthatprotein.

第十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日2003年诺贝尔医学奖:美国科学家保罗·劳特布尔

(PaulLauterbur)和英国科学家彼得·曼斯菲尔德(PeterMansfield)用核磁共振层析“拍摄”的脑截面图象Peter第十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日MRIisusedforimagingofallorgansinthebody.第十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日最近几年NMR新技术迅速发展，解决了大量化学、医学和生物学等领域遇到的难题，在分析测试领域发挥的作用越来越大。核磁共振适用于液体、固体，如今的高分辨技术还将核磁共振用于半固体及微量样品(微升数量级)的研究。发展第十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日核磁谱图已经从过去的1D谱图，发展到如今的2D、3D甚至4D谱图。新的实验方法迅速发展，将分子间的关系表现得更加清晰。核磁的多共振探头、CHEMAGENTICS高速探头、IMAGING成像探头、CP/MAS探头、HR/MAS探头、CRYOPROBE超低温探头，LC－NMR联用技术,800MHz以上的超高场核磁共振谱仪等将核磁的应用范围更加拓宽，功能更加强大，软件技术更先进。第十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日1.多维核磁共振技术2.多核核磁共振3.固体高分辨核磁共振4.核磁共振联用技术（LC-NMR）5.核磁共振在医学上的应用6.NMR在生命科学中的应用7.NMR与天然产物化学结构鉴定研究核磁共振新技术及应用第十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日核磁共振新技术1.多维核磁共振技术二维NMR的思想是1971年提出的。但是从提出这种思想到1974年实现（1976年首次报道）第一张二维NMR谱。在当时计算机状况十分落后的条件下，NMR科学家克服了重重困难，成功的进行了二维Fourier变换。从那以后，二维NMR便以惊人的速度向前发展，导致了NMR中的一场革命。第二十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日化学位移相关谱（COSY）--Correlationspectroscopy包括：氢-氢相关和氢-碳相关主要用于解决H-H和H-C间的关连。1H-1HCOSY常用的二维相关谱术语第二十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日常用的二维相关谱术语异核多重键相关谱（HMBC）-heteronuclearmultiplebondcoherence异核单量子相关谱（HSQC）异核多量子相干（HMQC，俗称逆检测异核二维相关谱）-heteronuclearmultiplequantumcoherenceTROSY（最佳横向弛豫谱）第二十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日二维核欧沃豪斯效应谱（Two-dimensionalNuclearOverhauserEffectcorrelationSpectroscopy）-NOESY旋转坐标系欧沃豪斯增益谱（RotatingframeOverhauserenhancementspectroscopy）-ROESY差谱(nuclearOverhausereffectdifferencespectroscopy)-NOED常用的二维相关谱术语第二十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日尽管3DNMR谱的分辨率有所提高，但解释较大的三维异核NMR谱时，仍存在含糊性。因此，人们希望通过增加维数进一步提高分辨率，随之出现了4DNMR谱，4DNMR谱常常是说明2DNMR谱的方法。4DNMR实验可以看成是由三个2DNMR实验所组成。随着蛋白质及核酸研究的不断深入，新的4DNMR技术正在不断向前发展。第二十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日2.多核核磁共振熟知的1H、13C、19F、31P等核周期表中几乎凡具有核磁矩的核的NMR检测，常见的有在所研究过的原子核中。常见的有：29Si，27Al，77Se，183W，17O，55Mn，67Zn，195Pt等主要用于研究新型含杂核有机化合物、络合物、含杂核功能材料等等第二十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日配位化学方面：主要是通过对多核的核磁共振测试，来研究原子的配位情况①顺－反异构体的区分②螯合配体的研究③配体和金属离子之间的交换反应第二十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日3.固体高分辨核磁共振近几十年发展起来的研究固体的分子结构和物理性质。适用于：没有合适溶剂的物质；溶解或熔化过程中分子结构发生变化的物质；需要研究固体性质的物质第二十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日对于那些既无溶剂可以溶解，结构又很复杂的化合物或混合物，CP-MASNMR是非常有效的手段。另外在矿物分析、研究无机物表面吸附和表面化学反应方面，这种方法都具有独到的优势。3.固体高分辨核磁共振第二十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日4.核磁共振联用技术（LC-NMR）LC-NMR联用技术早在80年代初已经开始研究。目前这种联用技术已经在人体代谢产物分析，废水分析，食品化学，聚合物的合成和分析等领域有了用武之地，并取得了可喜的成果。第二十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日BRUKER公司LC-NMR示意图第三十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日5.核磁共振在医学上的应用NMR成像在医学上已经成为临床常规的检测手段，这种手段在对空间位置定位时采用了梯度场技术，不同磁场对应不同位置，使感兴趣的部位准确定位。90年代初，发展了功能成像法，主要是利用NMR成像法研究人的大脑功能，这种方法意义十分重大，为研究人的深层次的思维活动开辟了一个新天地。第三十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR成象技术与临床检测

NMR成像技术以其无辐射损伤、无破坏性、无试剂侵入、能获得全立体图像等突出优点很快就受到科学界的重视,技术发展非常迅速。其几乎集各种医学成像的优势于一身,很快就在临床定位、诊断和治疗监视中发挥了重要作用。第三十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日6.NMR在生命科学中的应用①利用一维、二维甚至三、四维谱进行蛋白质的三维结构以及蛋白质与其它分子相互作用的研究；②利用一维、二维谱，进行核酸的三维结构及其与其它分子相互作用的研究；③利用一维、二维谱研究生物膜的动态结构等。第三十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR与蛋白质三维结构或构象的测定截止到2005年11月29日在PDB()数据库中总共30995个蛋白质(包括肽和病毒)中有4332个是由NMR获得的,约占14%。目前,蛋白质三维结构的研究是国际上的热点。第三十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日

1985年Wüthrich通过他提出的“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构法”测定了蛋白酶抑制剂IIA(proteinaseinhibitorIIA,PDBID:1BUS,2BUS)的结构。/pdb/explore.do?structureId=1BUS

第三十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR在生命科学中的应用蛋白质与配体相互作用的NMR研究由于结合态与游离态的配体分子中原子核自旋的核磁共振参数(化学位移、弛豫时间和扩散系数等)存在有较大差异,因此可通过NMR得到蛋白质结构变化的动力学信息,这对于药物的设计和筛选优化是非常有用的。而且NMR所研究的是在接近生理环境下的液态蛋白质的动力学性质,所得到的结果更具有说服力。第三十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR在生命科学中的应用核酸结构测定5SERNA谱及结构[FürtigB,RichterC,WöhnertJ,andSchwalbeH.Chem.Bio.Chem.4:936–62,2003

第三十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR在生命科学中的应用蛋白质-核酸复合物CerdanR,PayetD,YangJC,etal.HMG-DcomplexedtoabulgeDNA:AnNMRmodel.ProteinSci.10:504-18,2001.

第三十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR在生命科学中的应用NMR与生物分子的定量分析用NMR技术进行定量分析的最大优点是:不需引进任何校正因子或绘制工作曲线,即可直接根据各共振峰的积分高度的比值求算该自旋核的数目。第三十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR在生命科学中的应用NMR与代谢物的动态变化利用NMR可以在不做任何物理分离(无损伤性,不破坏样品的结构和性质)和化合物定性分析的条件下,可在一定的温度和缓冲范围内进行生理条件或接近生理条件的实验,表征和研究海量的代谢信息及其变化规律(代谢组学),从而得到丰富的生理、病理、药理和毒理等生物学信息。第四十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR在生命科学中的应用生物膜研究3个生物膜蛋白质(a)OmpX;(b)OmpA;(c)PagP[FernándezC,WüthrichK.NMRSolutionStructureDeterminationofMembraneProteinsReconstitutedinDetergentMicelles.FEBSLetters555:144-50,2003.]第四十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日目前NMR技术已经广泛应用于天然产物有效成分的结构鉴定上,如生物碱类的钩吻生物碱、单猪屎豆碱、千层塔生物碱甙类、刺五加种子的三萜皂甙、小叶丁香橄榄苦甙、卷丹皂苷、三七皂甙、北沙参橙皮素A萜类的山茱萸环烯醚萜、扁枝藓锯齿石松烷型三萜;芳香族化合物的绵马贯众素、北五味子木脂素、葛根葛根素、吴茱萸内酯、银杏苦内酯和白果内酯；肽类的二蕊荷莲豆环肽、虎纹捕鸟蛛毒素、海南捕鸟蛛毒素、马氏钳蝎短链神经毒素。7.NMR与天然产物化学结构鉴定研究第四十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日三、核磁共振基本原理核磁共振原理实现核磁共振的两种方法检测共振信号的方法傅里叶(Fourier)变换第四十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日核磁共振原理在外磁场B0中塞曼分裂图：半数以上的原子核具有自旋，旋转时产生一小磁场。当加一外磁场，这些原子核的能级将分裂，既塞曼效应。第四十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日共振条件：

=0=0

实现核磁共振的两种方法a．扫场法:改变0b．扫频法:改变第四十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日检测共振信号的方法

吸收法感应法平衡法

优点是比较简单，样品不易饱和，缺点是振荡频率的稳定性较差，噪音电平较高。一般只用于宽谱的波谱仪与测场仪优点是工作稳定度高，噪音低，但漏电流相位不易调整。常用在商业波谱仪优点是频率稳定好，噪音低，缺点是频率调谐范围不够宽。常用于灵敏度和分辨力高的波谱仪第四十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日傅里叶(Fourier)变换

时域信号F变换频域信号频域谱S（t1,t2,…）S(1,2,…)第四十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日核磁共振新技术

核磁双共振

二维核磁共振

NMR成像技术魔角旋转技术

极化转移技术第四十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日核磁双共振

双核自旋系统检测器2扰动1脉冲双共振是同时用两种频率的射频场作用在两种核组成的系统上，第一射频场B1使某种核共振，第二射频场B2使另外一种核共振，这样两个原子核同时发生共振。

第二射频场为干扰场，通常用一个强射频场干扰图谱中某条谱线，另一个射频场观察其他谱线的强度、形状和精细结构的变化，从而确定各条谱线之间的关系，区分相互重叠的谱线。第四十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日二维核磁共振及多维核磁共振

二维核磁共振使NMR技术产生了一次革命性的变化，它将挤在一维谱中的谱线在二维空间展开（二维谱）,从而较清晰地提供了更多的信息。

第五十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日

NMR成像技术投影重建成像方法Fourier成像方法弛豫时间成像方法逐点扫描方法线扫描方法切片扫描方法高分率成像和快速成像法第五十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日Fourier成像方法

Fourier成像是应用十分广泛的一种方法，它与二维（多维）NMR相似。第五十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日魔角旋转技术

在固体中自旋之间的耦合较强，共振谱较宽，掩盖了其他精细的谱线结构，耦合能大小与核的相对位置在磁场中的取向有关，其因子是(3cos2β-1)，如果有一种方法使β=θ=54.440（魔角），则3cosβ-1=0，相互作用减小，达到了窄化谱线的目的。魔角旋转技术就是通过样品的旋转来达到减小相互作用的，当样品高速旋转时β与θ的差别就会平均掉。第五十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日极化转移技术灵敏核非灵敏核检测（非灵敏核）J脉冲序列1脉冲序列2

极化转移(PT)是一种非常实技术，它用二种特殊的脉冲序列分别作用于非灵敏核和灵敏核两种不同的自旋体系上。通过两体系间极化强度的转移，从而提高非灵敏核的观测灵敏度，基本的技巧是从高灵敏度的富核处“借”到了极化强度。第五十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日核磁共振应用核磁共振适合于液体、固体。如今的高分辨技术，还将核磁用于了半固体及微量样品的研究。核磁谱图已经从过去的一维谱图（1D）发展到如今的二维（2D）、三维（3D）甚至四维（4D）谱图，它们将分子结构和分子间的关系表现得更加清晰。在世界的许多大学、研究机构和企业集团包括我们在日常生活中熟悉的大集团。而且它在化工、石油、橡胶、建材、食品、冶金、地质、国防、环保、纺织及其它工业部门用途日益广泛。在中国，其应用主要在基础研究方面，企业和商业应用普及率不高，主要原因是产品开发不够、使用成本较高。但在石油化工、医疗诊断方法应用较多。第五十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日四、一些实际的应用分子结构的测定化学位移各向异性的研究金属离子同位素的应用动力学核磁研究质子密度成像T1T2成像化学位移成像其它核的成像指定部位的高分辨成像元素的定量分析有机化合物的结构解析表面化学有机化合物中异构体的区分和确定大分子化学结构的分析生物膜和脂质的多形性研究脂质双分子层的脂质分子动态结构生物膜蛋白质——脂质的互相作用压力作用下血红蛋白质结构的变化生物体中水的研究生命组织研究中的应用生物化学中的应用在表面活性剂方面的研究原油的定性鉴定和结构分析沥青化学结构分析涂料分析农药鉴定食品分析药品鉴定第五十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日NMR及相关术语介绍核磁共振波谱是化合物分子在磁场中受到另一射频磁场的照射，当照射场的频率等于原子核在外磁场的回旋频率时，有磁距的原子核就会吸收一定的能量产生能级的跃迁，即发生核磁共振，以吸收峰的频率对吸收强度作图所得到的图谱。第五十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日1H–NMR和13C-NMR，能提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境以及构型、构象等结构信息。在进行中药有效成分的结构测定时，NMR谱与其它光谱相比其作用更为重要。

1DNMR及相关术语介绍第五十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日（1）1H-核磁共振（1H–NMR）

1H–NMR通过测定化学位移（δ）、质子数以及裂分情况（重峰数及偶合常数J）可以得出分子中1H

的类型、数目及相邻原子或原子团的信息。第五十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日化学位移（δ）：是指1H核因为周围化学环境的不同，其外围电子云密度，以及绕核旋转时产生的磁的屏蔽效应也就不同。在一定的外磁场作用下其回旋频率也不同，因而需要相应频率的射频磁场才能发生共振而得到吸收信号。这些信号将会出现在不同的区域，我们在实际应用当中以四甲基硅烷TMS为内标物，将其化学位移定为0，测定各质子共振频率与它的相对距离，这个相对值就是质子的化学位移值。第六十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日峰型单峰（s）双峰(d)三重峰(t)四重峰(q)dd峰dt峰第六十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日质子数：过去是根据氢谱上峰的积分面积并结合已知分子式求得每个信号所相当的氢个数，现在1H–NMR可以直接给出每个信号代表的质子个数，并可以直接获得分子中总质子数。第六十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日信号的裂分及偶合常数：磁不等同的两个或两组1H核在一定距离内会因相互自旋偶合干扰而使信号发生裂分，而出现单峰，双峰，多重峰等。裂分间的距离称为偶合常数。其大小取决于间隔键的距离。按间隔键的多少可分为偕偶、邻偶及远程偶合。

第六十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日此外还有同核去偶、重氢交换，加入反应试剂、及各种双照射技术等许多帮助结构分析的辅助技术。

第六十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日二、13C

NMR及相关术语介绍

1.

13CNMR的优点

提供有机化合物骨架；化学位移范围宽（0~250）化学环境微小差别也能区别；有许多新实验技术提供辅助信息，有助于谱图解析。第六十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日

2.13CNMR测定困难信噪比低，约是氢谱的1/6000；

1H对13C的偶合作用使谱峰增多，严重交叉。如CH3CH2OHCH3CH2第六十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日

3.质子噪声去偶（宽带去偶）谱

去掉所有质子对碳的偶合，每一种碳原子只出一个峰；简化谱图，便于识别；提高信噪比；偶合信息全部丢失;

峰高与碳原子个数无严格定量关系。第六十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日4.13C化学位移一般特点大小次序与它们相连的氢有一定的对应性；分子内核相互作用的影响大于分子间的作用。各类碳原子的化学位移值饱和碳0～70炔碳70～90烯碳100～150芳碳120～160羰基碳150～220第六十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日5.碳谱的特殊实验技术定量碳谱（反转门控去偶谱）谱峰强度与碳原子个数成正比；测量时间长。DEPT谱分DEPT45，DEPT90，DEPT135等；用于区分伯、仲、叔、季碳原子。第六十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日宽带去偶谱反转门控去偶谱第七十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第七十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日二、二维谱简介经两次傅里叶变换得到的，两个坐标都是频率。表示方法：堆积图和等高线图。最常用的二维谱：H-H相关（H-HCOSY）C-H相关（C-HCOSY，HMQC）C-H远程相关（HMBC）第七十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日与核磁共振有关的联用技术核磁共振波谱是当今应用于溶液、固态及晶体分子结构分析的最为有效的方法之一。混合物的结构测定通常需要预先将混合物分离成较纯的单体，然后再测试每个组分的谱学数据。这样就会遇到诸多的问题，比如样品处理时间太长，分离所得到的样品量太少以及普通制备用的分离手段达不到分离要求或分离中易变物质，使NMR的应用受到一定的限制。LC-NMR联用是把HPLC的分离能力和NMR提供最大量结构信息的能力结合起来达到鉴定化合物结构的目的。这也是LC-NMR近几年得到快速发展的原因之一。LC-NMR技术已在许多领域中得到应用。其硬件和软件已商品化，技术日臻完善。

第七十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第七十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第七十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日常见的13C-NMR谱类型及其特征a.噪音去偶谱（全氢去偶或宽带去偶）采用宽频电磁辐射照射1H，使其对13C偶合全部消除，13C信号以单峰形式出现，对于判断其化学位移十分方便。第七十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第七十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日b.选择氢核去偶及远程选择氢核去偶：对某个氢核进行选择性照射，以消除其偶合影响，与之相关联的13C信号发生改变，根据峰的裂分变化情况，结合化学位移，可以推断分子中存在的片段结构。第七十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日c.DEPT谱：通过改变照射1H核的脉冲宽度（θ）或设定不同的弛豫时间，使不同类型的13C在图谱上呈现单峰并分别呈现正向峰或倒置峰。第七十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日

θ=45˚时季C信号消失，其它都向上

θ=90˚时季C信号消失

CH3,CH2信号消失

CH↑θ=135˚时季C信号消失

CH3,CH↑CH2↓

第八十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第八十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日（3）二维核磁共振波谱（2D-NMR）

2D-NMR技术使一维核磁共振谱中复杂和堆积难于分辨的信号得以识别。包括：同核的1H-1H化学位移相关（1H-1HCOSY）谱，异核的13C-1HCOSY谱、以及NOESY（示氢核之间的NOE关系）谱等。第八十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日同核的1H-1H化学位移相关谱(1H-1HCOSY)：是同一个偶合体系中质子之间的偶合相关谱。可以用来确定质子的化学位移以及质子之间的偶合关系和连接顺序。

第八十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第八十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日1H检测的异核化学位移相关谱特别是13C-1H化学位移相关谱，对于鉴定化合物的结构是十分重要的方法。它包括HMQC谱和HMBC谱。HMQC谱是通过1H检测的异核多量子相关谱，此谱反映1H核和与其直接相连的13C的关联关系。

第八十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第八十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日HMBC谱是通过1H检测的异核多键相关谱，反映1H核和与其远程偶合的13C的关联关系。第八十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日第八十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日

4.NOESY谱（1H核之间NOE相关）

NOE效应：选择照射一种质子使其饱和，则与该质子在立体空间位置上接近的另一个或数个质子信号强度增高的效应称为核的Overhauser效应，简称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，若存在NOE，则表示相近；NOE越大，则两者在空间的距离就越近。NOE是确定分子中某些基团的位置，立体构型和优势构象的重要手段之一。第八十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期日

NOESY谱是为了在二维