核磁共振应用幻灯

nullnullnullnull一，400 MHz核磁共振波谱仪 技术规格 一，400 MHz核磁共振波谱仪 技术规格 1. 系统配置 1. 系统配置 1.1 系统基本构成：屏蔽磁体，电子电路系统，数据处理系统，变温单元，探头及相关附件。 1.2仪器配有：脉冲梯度场及数字信号处理器 2。磁体： 2.1 磁体：超屏蔽或自屏蔽磁体 2.2 室温腔：孔径 51mm或54mm 2.3 磁场强度 9.4 Tesla 2.4 磁场漂移：< 6Hz/小时 2.5 高斯强度处横向距离：<1.0米 2.6 高斯强度处纵向距离：<1.5米 2.7 液氦液面监视和液氦最小液面报警：可监视，有报警系统 2.8 室温匀场线圈：≥14组 2.9 液氦保持时间：180天 2.10 大型防震气垫（设备可能放在4楼） 2。磁体： 2.1 磁体：超屏蔽或自屏蔽磁体 2.2 室温腔：孔径 51mm或54mm 2.3 磁场强度 9.4 Tesla 2.4 磁场漂移：< 6Hz/小时 2.5 高斯强度处横向距离：<1.0米 2.6 高斯强度处纵向距离：<1.5米 2.7 液氦液面监视和液氦最小液面报警：可监视，有报警系统 2.8 室温匀场线圈：≥14组 2.9 液氦保持时间：180天 2.10 大型防震气垫（设备可能放在4楼） 3.锁场系统 3.锁场系统 3.1 锁场方式：数字锁或自适应锁 3.2匀场方式： 提供氘梯度自动匀场单元及氘去偶系统,配置AMOS或相应的匀场方式 4. 射频系统 4.1 射频通道和可扩充通道数：2个。各通道具有的功能：观察、脉冲及去偶 4.2 频率分辨率：≤ 0.01Hz 4.3 相位分辨率：≤ 0.01度 4.4 质子最大输出功率：>50W，多核最大输出功率：>125W 4.5 功率的衰减范围：>90dB 4. 射频系统 4.1 射频通道和可扩充通道数：2个。各通道具有的功能：观察、脉冲及去偶 4.2 频率分辨率：≤ 0.01Hz 4.3 相位分辨率：≤ 0.01度 4.4 质子最大输出功率：>50W，多核最大输出功率：>125W 4.5 功率的衰减范围：>90dB 5. 接收控制单元 5.1. ATR发射/接收系统：可进行反相实验和正交检测 5.2 模数转换（ADC）位数：16位 5.3 有效采样谱宽：>150KHz 5.4 可进行过速采样：有效动态范围>18位 5.5 包含数字正交检测 5. 接收控制单元 5.1. ATR发射/接收系统：可进行反相实验和正交检测 5.2 模数转换（ADC）位数：16位 5.3 有效采样谱宽：>150KHz 5.4 可进行过速采样：有效动态范围>18位 5.5 包含数字正交检测 6. 时间控制单元: 6.1 时间分辨率：12.5 ns 6.2 控制参数：由微处理器进行实时计算 6. 时间控制单元: 6.1 时间分辨率：12.5 ns 6.2 控制参数：由微处理器进行实时计算 7. 梯度控制单元: 7.1 脉冲梯度场：≥30高斯/cm 7.2 梯度场后磁场恢复时间：<100us 7. 梯度控制单元: 7.1 脉冲梯度场：≥30高斯/cm 7.2 梯度场后磁场恢复时间：<100us 8. 变温单元： 8.1 控温设置范围：-150°C - +250°C 8.2 控温精度：0.1°C/°C 8.3 低温附件：包括低温杜瓦 8. 变温单元： 8.1 控温设置范围：-150°C - +250°C 8.2 控温精度：0.1°C/°C 8.3 低温附件：包括低温杜瓦 9. 工作站： 9.1 计算机工作站：PC工作站（2套）或 SUN 工作站； 9.2 CPU主频：≥2.4GHz或650MHz以上 9.3 显示器及其分辨率：19寸液晶显示器 9. 工作站： 9.1 计算机工作站：PC工作站（2套）或 SUN 工作站； 9.2 CPU主频：≥2.4GHz或650MHz以上 9.3 显示器及其分辨率：19寸液晶显示器 10. 软件： 10.1 任意维NMR数据采集，控制及处理软件. 10. 软件： 10.1 任意维NMR数据采集，控制及处理软件. 11. 1H/19F/13C/31P 5mm Z梯度，包含ATM或相应功能 11.1 1H灵敏度：≥220:1(0.1％ EB),13C 灵敏度：≥160:1(ASTM) 11.2 1H分辨率：≤0.45 Hz (3%CHCL3), 13C分辨率：≤ 0.2 Hz (ASTM) 11.3 90°脉宽：1H ≤15 µs (0.1％ EB),13C ≤10 µs (ASTM) 11. 1H/19F/13C/31P 5mm Z梯度，包含ATM或相应功能 11.1 1H灵敏度：≥220:1(0.1％ EB),13C 灵敏度：≥160:1(ASTM) 11.2 1H分辨率：≤0.45 Hz (3%CHCL3), 13C分辨率：≤ 0.2 Hz (ASTM) 11.3 90°脉宽：1H ≤15 µs (0.1％ EB),13C ≤10 µs (ASTM) 12. 5mm 1H-{BB}， BBI宽带多核反式探头带 Z－方向梯度场，配置ATM或相应调谐附件 12.1 S/N (0.1%EB, 1H)：≥600:1 12.2 90o 脉冲宽度：≤8us (0.1%EB, 1H) 12.3 线性(0.55%/0.11%)：≤6/12Hz (3％ chloroform,1H，旋转) 12.4 分辨率： ≤0.45Hz (3％ chloroform, 1H) 12. 5mm 1H-{BB}， BBI宽带多核反式探头带 Z－方向梯度场，配置ATM或相应调谐附件 12.1 S/N (0.1%EB, 1H)：≥600:1 12.2 90o 脉冲宽度：≤8us (0.1%EB, 1H) 12.3 线性(0.55%/0.11%)：≤6/12Hz (3％ chloroform,1H，旋转) 12.4 分辨率： ≤0.45Hz (3％ chloroform, 1H) 13. 附件 13.1 进口带空气干燥器的无油空气压缩机 13.2 A4幅面HP激光打印机 13.3 5mm可用于变温转子 4个 13.4 100根进口5毫米样品管 13. 附件 13.1 进口带空气干燥器的无油空气压缩机 13.2 A4幅面HP激光打印机 13.3 5mm可用于变温转子 4个 13.4 100根进口5毫米样品管 二，仪器组件二，仪器组件1，磁铁或磁体 1，磁铁或磁体 采用超导磁体，它利用含铌合金在液氦温度下的超导性质。由含铌合金丝缠绕的超导线圈完全浸泡在液氦中间。为减低液氦的消耗，其外围是液氮层。通过液氦导管下方的超导线圈电流输入插座，对超导线圈缓慢地通入电流。当超导线圈中的电流达到额定值（也即是产生额定的磁感强度时），使线圈的两接头闭合。只要液氦始终完全淹没线圈，含铌合金在此温度下的超导性则使电流一直维持下去。以上过程为谱仪安装过程中的升场。 磁体的中心为探头，为使磁力线均匀，铅垂，设置有两大组匀场线圈。每大组匀场线圈又由多组线圈构成。后者每组线圈产生一组特殊的磁力线，由它们的综合作用，产生均匀的磁场。两（大）组匀场线圈为低温匀场线圈和室温匀场线圈。低温匀场线圈浸泡在液氦中，升场以后进行调节。室温匀场线圈由分析测试人员在放置样品管后进行调节。 磁体的中心为探头，为使磁力线均匀，铅垂，设置有两大组匀场线圈。每大组匀场线圈又由多组线圈构成。后者每组线圈产生一组特殊的磁力线，由它们的综合作用，产生均匀的磁场。两（大）组匀场线圈为低温匀场线圈和室温匀场线圈。低温匀场线圈浸泡在液氦中，升场以后进行调节。室温匀场线圈由分析测试人员在放置样品管后进行调节。 核磁共振谱仪均要求磁场高度均匀，若样品中各处磁场不均匀，各处的原子核共振频率不同，这将导致谱峰加宽，即分辨率下降。为使磁场匀均，除前面所讲的采用低温和室温两大组匀场线圈之外，还使样品管旋转。我们还要求磁场随时间稳定，这就要采用锁场装置。 核磁共振谱仪均要求磁场高度均匀，若样品中各处磁场不均匀，各处的原子核共振频率不同，这将导致谱峰加宽，即分辨率下降。为使磁场匀均，除前面所讲的采用低温和室温两大组匀场线圈之外，还使样品管旋转。我们还要求磁场随时间稳定，这就要采用锁场装置。 在核磁共振谱图上显示的是吸收信号，即以频率（或磁感强度）为横坐标，以垂直于共振频率的轴为对称轴的对称信号。实上，通过对信号“相位”的调整，可以得到色散信号，即以频率变量为横坐标，以共振频率为反对称中心的信号。锁场就采用某一参考信号的色散信号。当磁场未漂移时，色散信号值为零。磁场漂移后，色散信号不为零，产生一个与磁场变化成正比的输出电压，该电压被放大后反馈到适当的线圈，后者反过来给出一个方向相反的磁场 在核磁共振谱图上显示的是吸收信号，即以频率（或磁感强度）为横坐标，以垂直于共振频率的轴为对称轴的对称信号。实上，通过对信号“相位”的调整，可以得到色散信号，即以频率变量为横坐标，以共振频率为反对称中心的信号。锁场就采用某一参考信号的色散信号。当磁场未漂移时，色散信号值为零。磁场漂移后，色散信号不为零，产生一个与磁场变化成正比的输出电压，该电压被放大后反馈到适当的线圈，后者反过来给出一个方向相反的磁场 2．探头 　　探头是核磁谱仪的核心部件，它固定于磁体或磁铁的中心，为圆柱形，探头的中心放置装载样品溶液的样品管。探头对样品发射产生核磁共振的射频波脉冲并检测核磁共振的信号。这两个功能常可由一个线圈来完成。在此线圈之外有去耦线圈，以测得去耦的谱图。 　　为改善磁场的均匀性，在样品管上部套有一个涡轮转子。压缩空气从其切向吹来，涡轮转子带动样品管一起转动。测试溶液样品的核磁谱仪，其转速约为20周/秒左右，另有一套管路系统，用于变温测量。 2．探头 　　探头是核磁谱仪的核心部件，它固定于磁体或磁铁的中心，为圆柱形，探头的中心放置装载样品溶液的样品管。探头对样品发射产生核磁共振的射频波脉冲并检测核磁共振的信号。这两个功能常可由一个线圈来完成。在此线圈之外有去耦线圈，以测得去耦的谱图。 　　为改善磁场的均匀性，在样品管上部套有一个涡轮转子。压缩空气从其切向吹来，涡轮转子带动样品管一起转动。测试溶液样品的核磁谱仪，其转速约为20周/秒左右，另有一套管路系统，用于变温测量。 通常的探头检测线圈在里，去耦线圈在外，以便得到较高的检测灵敏度。氢以外的磁性核，如13C，19F，31P，15N等，它们的磁旋比 均比氢低得多，检测灵敏度也就低得多。现在有一种反问模式（inverse mode）探头，用于这些核的二维谱的测定，可大大提高检测灵敏度，因它实际检测的是1H。 　　较新的谱仪探头配有产生脉冲场梯度的装置。它的功用为抑制溶剂峰和大大缩短测定二维核磁共振谱的时间（当样品有足够的量时）。 通常的探头检测线圈在里，去耦线圈在外，以便得到较高的检测灵敏度。氢以外的磁性核，如13C，19F，31P，15N等，它们的磁旋比 均比氢低得多，检测灵敏度也就低得多。现在有一种反问模式（inverse mode）探头，用于这些核的二维谱的测定，可大大提高检测灵敏度，因它实际检测的是1H。 　　较新的谱仪探头配有产生脉冲场梯度的装置。它的功用为抑制溶剂峰和大大缩短测定二维核磁共振谱的时间（当样品有足够的量时）。 3.发射系统 射频发射系统是将一个稳定、已知频率的石英晶体震荡器（即主钟）产生的电磁波，经频率综合器精确地合成出欲观测核、被辐照核和锁定核的三个通道所需要的频率射频源。射频源所发生的射频场经过受到脉冲程序控制的发射门，产生相应的射频脉冲，经过功率放大器发射很强功率的多种射频脉冲，最终输送到探头部件中缠绕在样品管套上的发射线圈上。 3.发射系统 射频发射系统是将一个稳定、已知频率的石英晶体震荡器（即主钟）产生的电磁波，经频率综合器精确地合成出欲观测核、被辐照核和锁定核的三个通道所需要的频率射频源。射频源所发生的射频场经过受到脉冲程序控制的发射门，产生相应的射频脉冲，经过功率放大器发射很强功率的多种射频脉冲，最终输送到探头部件中缠绕在样品管套上的发射线圈上。 4，接收检测系统 当射频发射门打开时，接收机是关闭的。当射频脉冲施加在样品上后，射频发射门是关闭的，NMR的FID（自由感应衰减）信号通过开启的接收机门，才由接收检测系统接收下来。信号经前置放大器、混频器、单相相敏检波或数字正交检波系统、低频放大器、滤波器得到可观测的模拟信号，模拟信号经模数转换器转换成数字信号，最后由计算机进行快速采样，将FID数字信号存储下来。 4，接收检测系统 当射频发射门打开时，接收机是关闭的。当射频脉冲施加在样品上后，射频发射门是关闭的，NMR的FID（自由感应衰减）信号通过开启的接收机门，才由接收检测系统接收下来。信号经前置放大器、混频器、单相相敏检波或数字正交检波系统、低频放大器、滤波器得到可观测的模拟信号，模拟信号经模数转换器转换成数字信号，最后由计算机进行快速采样，将FID数字信号存储下来。 5，信号处理与控制系统 为了把获得数字信号转变成易理解的频谱图，由计算机按离散的快速傅立叶变换技术处理后，由数模转换器转换为频谱。计算机按相应软件指令对数字化了的信息进行种种数据处理：对离散的FID信号进行时域累加；做种种的窗口函数，对所得到的谱图的数据做相位校正，峰面积的积分，获取各谱峰所含被测核相对数目的信息；并随时将处理的信号显示在检控屏上，由记录仪输出记录谱图与有关数据和参数，将原始信息或处理的结果连同参数储存在磁盘等外存中；在时域累加时，若计算机的动态范围不够大，还可以将多次时域累加的FID转换成频谱，并进行频域的累加来获得样品中不该遗漏的小信号。 5，信号处理与控制系统 为了把获得数字信号转变成易理解的频谱图，由计算机按离散的快速傅立叶变换技术处理后，由数模转换器转换为频谱。计算机按相应软件指令对数字化了的信息进行种种数据处理：对离散的FID信号进行时域累加；做种种的窗口函数，对所得到的谱图的数据做相位校正，峰面积的积分，获取各谱峰所含被测核相对数目的信息；并随时将处理的信号显示在检控屏上，由记录仪输出记录谱图与有关数据和参数，将原始信息或处理的结果连同参数储存在磁盘等外存中；在时域累加时，若计算机的动态范围不够大，还可以将多次时域累加的FID转换成频谱，并进行频域的累加来获得样品中不该遗漏的小信号。 　　　　四，操作 四，操作 一、样品的制备 选择合适的溶剂配制样品溶液，样品的溶液应有较低的粘度，否则会降低谱峰的分辨率。若溶液粘度过大，应减少样品的用量或升高测试样品的温度（通常是在室温下测试）。 　　当样品需作变温测试时，应根据低温的需要选择凝固点低的溶剂或按高温的需要选择沸点高的. 　使用不锈钢勺（固体样品）或滴管（液体样品）加几毫克样品到核磁共振标准样品管中，再加入大约0.5 毫升选定的氘代试剂，制成真溶液。 一、样品的制备 选择合适的溶剂配制样品溶液，样品的溶液应有较低的粘度，否则会降低谱峰的分辨率。若溶液粘度过大，应减少样品的用量或升高测试样品的温度（通常是在室温下测试）。 　　当样品需作变温测试时，应根据低温的需要选择凝固点低的溶剂或按高温的需要选择沸点高的. 　使用不锈钢勺（固体样品）或滴管（液体样品）加几毫克样品到核磁共振标准样品管中，再加入大约0.5 毫升选定的氘代试剂，制成真溶液。 二，记录HNMR 记录氢谱是单脉冲实验，即在一个脉冲作用之后，随即开始采样。为使所得谱图有好的信噪比，检测时需进行累加，即重复上述过程。由于氢核的纵间弛豫时间一般较短，重复脉冲的时间间隔不用太长。 　　对于一些化合物，要设置足够的谱宽。羧酸、有缔合的酚、烯醇等的化学位移范围均可超过10ppm。如设置的谱宽不够大， -OH、-COOH的峰会折叠进来，给出错误的δ值。 二，记录HNMR 记录氢谱是单脉冲实验，即在一个脉冲作用之后，随即开始采样。为使所得谱图有好的信噪比，检测时需进行累加，即重复上述过程。由于氢核的纵间弛豫时间一般较短，重复脉冲的时间间隔不用太长。 　　对于一些化合物，要设置足够的谱宽。羧酸、有缔合的酚、烯醇等的化学位移范围均可超过10ppm。如设置的谱宽不够大， -OH、-COOH的峰会折叠进来，给出错误的δ值。 在完成记录氢谱谱图的操作之后，随即对每个峰组进行积分，最后所得的谱图含有各峰组的积分值，因而可计算各类氢核数目之比。 　　若怀疑样品中有活泼氢（杂原子上连的氢）时，可在作完氢谱之后，滴加两滴重水，振荡，然后再记谱，原活泼氢的谱峰会消失，这就确切地证明了活泼氢的存在（参阅6.3.6）。 　　当谱线重叠较严重时，可滴加少量磁各向异性溶剂（如氘代苯），重叠的谱峰有可能分开。也可以考虑用同核去耦实验来简化谱图 在完成记录氢谱谱图的操作之后，随即对每个峰组进行积分，最后所得的谱图含有各峰组的积分值，因而可计算各类氢核数目之比。 　　若怀疑样品中有活泼氢（杂原子上连的氢）时，可在作完氢谱之后，滴加两滴重水，振荡，然后再记谱，原活泼氢的谱峰会消失，这就确切地证明了活泼氢的存在（参阅6.3.6）。 　　当谱线重叠较严重时，可滴加少量磁各向异性溶剂（如氘代苯），重叠的谱峰有可能分开。也可以考虑用同核去耦实验来简化谱图 三，记录CNMR 　　常规碳谱为对氢进行去耦的谱图。各种级数的碳原子（CH3，CH2，CH，C）均只出一条未分裂的谱线。由于各种碳原子的纵间弛豫时间有很大的差别以及核的Overhauser效应，谱线的高度（严格讲是谱线的峰面积）和碳原子的数目不成正比，但也可从谱线高度估计碳原子的数目。 　　记录常规碳谱是单脉冲实验，即在一个脉冲作用之后，随即开始采样。由于碳谱的灵敏度远比氢谱为低，记录碳谱必须进行累加。由于碳原子的纵向弛豫时间长，重复脉冲的时间间隔还不能太短，否则纵向弛豫时间长的碳原子出峰效率差。在特殊的作图条件下，季碳原子的峰有可能漏掉。因此该时间间隔不可太短。 三，记录CNMR 　　常规碳谱为对氢进行去耦的谱图。各种级数的碳原子（CH3，CH2，CH，C）均只出一条未分裂的谱线。由于各种碳原子的纵间弛豫时间有很大的差别以及核的Overhauser效应，谱线的高度（严格讲是谱线的峰面积）和碳原子的数目不成正比，但也可从谱线高度估计碳原子的数目。 　　记录常规碳谱是单脉冲实验，即在一个脉冲作用之后，随即开始采样。由于碳谱的灵敏度远比氢谱为低，记录碳谱必须进行累加。由于碳原子的纵向弛豫时间长，重复脉冲的时间间隔还不能太短，否则纵向弛豫时间长的碳原子出峰效率差。在特殊的作图条件下，季碳原子的峰有可能漏掉。因此该时间间隔不可太短。 有时需要定量碳谱，即谱峰面积（近似看是谱线高度）和碳原子数成正比。减少脉冲倾倒角并加大重复脉冲的时间间隔，可逐渐向定量碳谱转变。但要记录较好的定量碳谱，需采用特定的脉冲序列。 　　在记录碳谱时，需设置足够的谱宽，以防止峰的折叠现象。 　　由于常规碳谱不能反映碳原子的级数，而这对推导未知物结构或进行结构的指认是不利的，因而必须予以补充。早期多采用偏共振去耦，自80年代以后，陆续采用各种脉冲序列，最常用的叫做DEPT。DEPT脉冲序列中有一个脉冲，其偏转角为θ。当θ=90°时，只有CH出峰，当θ=135°时，CH，CH3出正峰，CH2出负峰，这两张谱图的结合，可指认出CH，CH2和CH3。对比全去耦谱图，则可知季碳（它们在DEPT谱中不出峰），于是所有碳原子的级数均可确定。 有时需要定量碳谱，即谱峰面积（近似看是谱线高度）和碳原子数成正比。减少脉冲倾倒角并加大重复脉冲的时间间隔，可逐渐向定量碳谱转变。但要记录较好的定量碳谱，需采用特定的脉冲序列。 　　在记录碳谱时，需设置足够的谱宽，以防止峰的折叠现象。 　　由于常规碳谱不能反映碳原子的级数，而这对推导未知物结构或进行结构的指认是不利的，因而必须予以补充。早期多采用偏共振去耦，自80年代以后，陆续采用各种脉冲序列，最常用的叫做DEPT。DEPT脉冲序列中有一个脉冲，其偏转角为θ。当θ=90°时，只有CH出峰，当θ=135°时，CH，CH3出正峰，CH2出负峰，这两张谱图的结合，可指认出CH，CH2和CH3。对比全去耦谱图，则可知季碳（它们在DEPT谱中不出峰），于是所有碳原子的级数均可确定。 四，记录二维谱 关于二维核磁共振谱的概念和应用。 四，记录二维谱 关于二维核磁共振谱的概念和应用。 1，  同核位移相关谱 同核位移相关谱是最重要的一类二维核磁共振谱，使用最为频繁。 　　最常用的同核位移相关谱称为COSY（correlated spectrosopy）。 1，  同核位移相关谱 同核位移相关谱是最重要的一类二维核磁共振谱，使用最为频繁。 　　最常用的同核位移相关谱称为COSY（correlated spectrosopy）。 COSY的图形为正方形，或在纵向略加压缩而成为矩形。该图的上方有一氢谱与之对应，图的侧面也可能有一氢谱与之对应。COSY谱中有一条对角线，常见的为左低右高。对角线上有若干峰组，它们和氢谱的峰组一一对应。这些峰称为对角线峰或自动相关峰，它们不提供耦合信息。对角线外的峰组称为交叉峰或相关峰，它反映两峰组之间的耦合关系。通过任一交叉峰组作垂线，会与(一对角线峰组)及上方氢谱中的一个峰组相交，此峰组是参与耦合的一个峰组。仍通过该交叉峰作水平线，会与一对角线峰组相交，通过后者作垂线，会与氢谱中的另一峰组相交，此峰组则是参与耦合的另一峰组。因此从任一交叉峰即可确定相应的两峰组之间的耦合关系，我们完全不用管（一维）氢谱中的峰形。COSY主要反映相距三根键的氢（邻碳氢）的耦合关系，跨越两根键的氢（同碳氢）或耦合常数较大的长程耦合也可能被反映出来。 　　交叉峰是沿对角线对称分布的，因而只分析对角线一侧的交叉峰即可。 COSY的图形为正方形，或在纵向略加压缩而成为矩形。该图的上方有一氢谱与之对应，图的侧面也可能有一氢谱与之对应。COSY谱中有一条对角线，常见的为左低右高。对角线上有若干峰组，它们和氢谱的峰组一一对应。这些峰称为对角线峰或自动相关峰，它们不提供耦合信息。对角线外的峰组称为交叉峰或相关峰，它反映两峰组之间的耦合关系。通过任一交叉峰组作垂线，会与(一对角线峰组)及上方氢谱中的一个峰组相交，此峰组是参与耦合的一个峰组。仍通过该交叉峰作水平线，会与一对角线峰组相交，通过后者作垂线，会与氢谱中的另一峰组相交，此峰组则是参与耦合的另一峰组。因此从任一交叉峰即可确定相应的两峰组之间的耦合关系，我们完全不用管（一维）氢谱中的峰形。COSY主要反映相距三根键的氢（邻碳氢）的耦合关系，跨越两根键的氢（同碳氢）或耦合常数较大的长程耦合也可能被反映出来。 　　交叉峰是沿对角线对称分布的，因而只分析对角线一侧的交叉峰即可。 null 1，  异核位移相关谱 异核位移相关谱把氢核和与其直接相连的其它核关联起来。有机化合物以碳原子为骨架，因此异核位移相关谱主要就是H,C-COSY。　H,C-COSY的谱图呈矩形。水平方向刻度为碳谱的化学位移，该化合物的碳谱置于此矩形的上方。垂直方向刻度为氢谱的化学位移，该化合物的氢谱置于此矩形的左侧。矩形中出现的峰称为相关峰或交叉峰。每个相关峰把直接相连的碳谱谱线和氢谱峰组关联起来。季碳原子因其上不连氢因而没有相关峰。如一碳原子上连有两个化学位移值不等的氢核，则该碳谱谱线对着两个相关峰。因此，这样的碳一定是CH2。从一般情况来看，H,C-COSY结合氢谱的积分值，每个碳原子的级数（CH3，CH2，CH，C）都能确定。 1，  异核位移相关谱 异核位移相关谱把氢核和与其直接相连的其它核关联起来。有机化合物以碳原子为骨架，因此异核位移相关谱主要就是H,C-COSY。　H,C-COSY的谱图呈矩形。水平方向刻度为碳谱的化学位移，该化合物的碳谱置于此矩形的上方。垂直方向刻度为氢谱的化学位移，该化合物的氢谱置于此矩形的左侧。矩形中出现的峰称为相关峰或交叉峰。每个相关峰把直接相连的碳谱谱线和氢谱峰组关联起来。季碳原子因其上不连氢因而没有相关峰。如一碳原子上连有两个化学位移值不等的氢核，则该碳谱谱线对着两个相关峰。因此，这样的碳一定是CH2。从一般情况来看，H,C-COSY结合氢谱的积分值，每个碳原子的级数（CH3，CH2，CH，C）都能确定。 　H,C-COSY确定直接相连的C，H的相关。也有确定C，H长程耦合的异核位移相关谱。常用之一为COLOC，它显示跨越两、三根键的碳、氢耦合关系。这对于推断包含季碳原子的未知物的结构至关重要，我们将在6.6.1.2中进一步讨论。 　　不论是H,C-COSY还是COLOC，检测的核种是13C，由于13C的磁旋比为1H的1/4，加之同位素天然丰度仅 1.1%，因此灵敏度很低。为提高异核位移相关谱的检测灵敏度，可以利用反向模式探头。这时检测的是1H核，但仍得到13C和1H的相关。与H,C-COSY对应的是HMQC或HSQC。与COLOC对应的是HMBC。在这样的二维谱中，水平方向刻度为氢谱的化学位移，垂直方向的刻度为碳谱的化学位移。垂直方向的分辨率比水平方向要低得多，因此当样品有足够的量时，还是采用H,C-COSY，COLOC较好。 　H,C-COSY确定直接相连的C，H的相关。也有确定C，H长程耦合的异核位移相关谱。常用之一为COLOC，它显示跨越两、三根键的碳、氢耦合关系。这对于推断包含季碳原子的未知物的结构至关重要，我们将在6.6.1.2中进一步讨论。 　　不论是H,C-COSY还是COLOC，检测的核种是13C，由于13C的磁旋比为1H的1/4，加之同位素天然丰度仅 1.1%，因此灵敏度很低。为提高异核位移相关谱的检测灵敏度，可以利用反向模式探头。这时检测的是1H核，但仍得到13C和1H的相关。与H,C-COSY对应的是HMQC或HSQC。与COLOC对应的是HMBC。在这样的二维谱中，水平方向刻度为氢谱的化学位移，垂直方向的刻度为碳谱的化学位移。垂直方向的分辨率比水平方向要低得多，因此当样品有足够的量时，还是采用H,C-COSY，COLOC较好。 1，  总相关谱 　　总相关谱（Total Correlation Spectroscopy, TOCSY）把COSY的作用延伸，从任一氢的峰组可以找到与该氢核在同一耦合体系的所有氢核的相关峰。这对于研究包含几个自旋耦合体系的化合物特别有用，因TOCSY可把几个体系相互区别。 　　TOCSY的外型与COSY相似，但交叉峰的数目大大增加。 　　另可见到HOHAHA (Homonuclear Hartmann-Hahn Spectroscopy)这一名称的二维核磁共振谱。它的基本原理与TOCSY相近，作用则完全相同。 1，  总相关谱 　　总相关谱（Total Correlation Spectroscopy, TOCSY）把COSY的作用延伸，从任一氢的峰组可以找到与该氢核在同一耦合体系的所有氢核的相关峰。这对于研究包含几个自旋耦合体系的化合物特别有用，因TOCSY可把几个体系相互区别。 　　TOCSY的外型与COSY相似，但交叉峰的数目大大增加。 　　另可见到HOHAHA (Homonuclear Hartmann-Hahn Spectroscopy)这一名称的二维核磁共振谱。它的基本原理与TOCSY相近，作用则完全相同。 1，  2D INADEQUATE INADEQUATE是incredible natural abundance double quantum transfer experiment的缩写，它确定碳原子的连接顺序。它测定的是13C－13C之间的耦合。13C的同位素丰度是1.1％，因而两个13C相连的几率就近似为1／10000了，因此这是一个很弱的信号。最先发展起来的是一维的INADEQUATE，它有若干缺点，后来发展为二维的INADEQUATE，即2D INADEQUATE。 1，  2D INADEQUATE INADEQUATE是incredible natural abundance double quantum transfer experiment的缩写，它确定碳原子的连接顺序。它测定的是13C－13C之间的耦合。13C的同位素丰度是1.1％，因而两个13C相连的几率就近似为1／10000了，因此这是一个很弱的信号。最先发展起来的是一维的INADEQUATE，它有若干缺点，后来发展为二维的INADEQUATE，即2D INADEQUATE。 5，  固体高分辨核磁共振谱 前面所讨论的全限于液态样品（且要求低粘度）。在实际工作中，常要求用固态样品作图。一方面有些样品找不到任何溶剂以配制它们的溶液，如某些高聚物、煤；另一方面对某些样品，人们担心配制成溶液后结构会有一定的变化。 　　如果按照通常的作图方法，用固态样品作图会得到很宽的谱线，得不到什么信息。产生这种现象主要有两个原因：第一是自旋核之间的偶极-偶极相互作用；第二是化学位移的各向异性。这两个原因都和分子在磁场中的取向有关。在液体试样中，分子在不断地翻滚，因此以上两种作用都被平均掉了 5，  固体高分辨核磁共振谱 前面所讨论的全限于液态样品（且要求低粘度）。在实际工作中，常要求用固态样品作图。一方面有些样品找不到任何溶剂以配制它们的溶液，如某些高聚物、煤；另一方面对某些样品，人们担心配制成溶液后结构会有一定的变化。 　　如果按照通常的作图方法，用固态样品作图会得到很宽的谱线，得不到什么信息。产生这种现象主要有两个原因：第一是自旋核之间的偶极-偶极相互作用；第二是化学位移的各向异性。这两个原因都和分子在磁场中的取向有关。在液体试样中，分子在不断地翻滚，因此以上两种作用都被平均掉了 　　作固体高分辨核磁共振谱的方法为交叉极化／魔角旋转法CP／MAS(Cross Polarization/Magic Angle Spinning)。实际上还包括对氢核去耦。交叉极化法涉及对脉冲作用的分析，不拟讨论，下面仅介绍魔角旋转。 　　前面所提到的偶极-偶极相互作用及化学位移的各向异性，其数值的大小均包含（3cos2θ－1）项，θ是所讨论的两核连线和静磁场B0之间的夹角。如果我们取cos2θ=1／3（θ＝54°44ˊ），（3cos2θ－1）项为零，于是这样就可消除上述两项作用。 54°44ˊ这个角度就叫做魔角。绕魔角旋转的速度是非常高的：液体试样旋转的速度是几十赫芝，固体试样绕魔角旋转的速度是几千赫芝，高出两个数量级还多。由于采用魔角旋转，磁铁间隙也需增大。 　　采用CP／MAS方法已得出可供解析的、与液态试样分辩率相近的谱图。 　　作固体高分辨核磁共振谱的方法为交叉极化／魔角旋转法CP／MAS(Cross Polarization/Magic Angle Spinning)。实际上还包括对氢核去耦。交叉极化法涉及对脉冲作用的分析，不拟讨论，下面仅介绍魔角旋转。 　　前面所提到的偶极-偶极相互作用及化学位移的各向异性，其数值的大小均包含（3cos2θ－1）项，θ是所讨论的两核连线和静磁场B0之间的夹角。如果我们取cos2θ=1／3（θ＝54°44ˊ），（3cos2θ－1）项为零，于是这样就可消除上述两项作用。 54°44ˊ这个角度就叫做魔角。绕魔角旋转的速度是非常高的：液体试样旋转的速度是几十赫芝，固体试样绕魔角旋转的速度是几千赫芝，高出两个数量级还多。由于采用魔角旋转，磁铁间隙也需增大。 　　采用CP／MAS方法已得出可供解析的、与液态试样分辩率相近的谱图。 实验 实验 在进行二维核磁共振实验时，必须采用一定的脉冲序列。不同的脉冲序列得到不同的二维核磁共振谱，它们各自有其不同的功效和应用。 　　在每种二维谱脉冲序列中，都有一个时间变量，通常称为t1。例如，t1可能是某两个脉冲之间的时间间隔。在进行二维核磁共振实验时，t1是逐渐变化的，即： 　　　　　　　式中：t0为一个微秒级常数，由仪器决定； 　　　为t1的增量； 　　　n为正整数，n=0, 1, 2…。 　　n的多少决定了二维核磁共振谱F1()维的分辨率。F1或维是二维核磁共振谱的垂直方向。常用的n的数值为128或256，特殊时可到512。 在进行二维核磁共振实验时，必须采用一定的脉冲序列。不同的脉冲序列得到不同的二维核磁共振谱，它们各自有其不同的功效和应用。 　　在每种二维谱脉冲序列中，都有一个时间变量，通常称为t1。例如，t1可能是某两个脉冲之间的时间间隔。在进行二维核磁共振实验时，t1是逐渐变化的，即： 　　　　　　　式中：t0为一个微秒级常数，由仪器决定； 　　　为t1的增量； 　　　n为正整数，n=0, 1, 2…。 　　n的多少决定了二维核磁共振谱F1()维的分辨率。F1或维是二维核磁共振谱的垂直方向。常用的n的数值为128或256，特殊时可到512。 t1是从t0开始然后逐渐增加的。对每一个t1数值，还可能进行相循环，即进行若干次采样（最多可达16次），然后相加。经相循环（若干次采样相加）可提高信噪比。然而，当样品浓度足够大时，为选出所需的信号，相循环仍是不可少的。如果核磁共振谱仪配有脉冲-场梯度装置，样品浓度又足够大，就不用相循环了。此时对每一个t1，只进行一次采样，因而可大大缩短记录二维核磁共振谱所需的时间。 　　当样品浓度不够大时，在每一个t1，均需进行采样的累加，如采用相循环，这二者就结合进行了。 　　在所设定的n个t1采样都结束以后，需进行两次傅里叶变换，最后得到二维核磁共振谱。 t1是从t0开始然后逐渐增加的。对每一个t1数值，还可能进行相循环，即进行若干次采样（最多可达16次），然后相加。经相循环（若干次采样相加）可提高信噪比。然而，当样品浓度足够大时，为选出所需的信号，相循环仍是不可少的。如果核磁共振谱仪配有脉冲-场梯度装置，样品浓度又足够大，就不用相循环了。此时对每一个t1，只进行一次采样，因而可大大缩短记录二维核磁共振谱所需的时间。 　　当样品浓度不够大时，在每一个t1，均需进行采样的累加，如采用相循环，这二者就结合进行了。 　　在所设定的n个t1采样都结束以后，需进行两次傅里叶变换，最后得到二维核磁共振谱。 五，动态核磁共振 五，动态核磁共振 动态核磁共振实验是核磁共振波谱学中有一定独立性的分枝。它以核磁共振为工具，研究一些动力学过程，得到动力学和热力学的参数。 　　每种仪器有其相应的"时标"，相当于照相机快门速度。当自然界过程远快于仪器时标时，仪器测量的是一个平均结果；当自然界过程远慢于仪器时标时，仪器测量的结果不反映变化的全过程而只是一个瞬间的写照。时标的量纲为秒，频率的量纲为1/秒，即时标与频率互为倒数关系。从红外到紫外吸收光谱，电磁波频率范围为1012-1015Hz，核磁共振氢谱所用的电磁波频率约为108Hz，比前者低了几个数量级。从时标的角度看，核磁的时标比红外、紫外的时标长（慢）了几个数量级。实际情况还不止于此。高分辨核磁共振氢谱所研究的对象为溶液，经常所遇到的课题为分子内旋转、化学交换反应等。在这样的过程中，某些官能团的化学位移值有一定的变化。对固定的仪器来说，化学位移之差可以频率之差Δ来表示。对这样的动力学过程，实际时标为1/Δ，这已经相应于毫秒的数量级了。因此，很多动力学过程速度变化的范围相应于核磁共振的时标可从快过程到慢过程，即用核磁共振可以对这些过程进行全面的研究。 动态核磁共振实验是核磁共振波谱学中有一定独立性的分枝。它以核磁共振为工具，研究一些动力学过程，得到动力学和热力学的参数。 　　每种仪器有其相应的"时标"，相当于照相机快门速度。当自然界过程远快于仪器时标时，仪器测量的是一个平均结果；当自然界过程远慢于仪器时标时，仪器测量的结果不反映变化的全过程而只是一个瞬间的写照。时标的量纲为秒，频率的量纲为1/秒，即时标与频率互为倒数关系。从红外到紫外吸收光谱，电磁波频率范围为1012-1015Hz，核磁共振氢谱所用的电磁波频率约为108Hz，比前者低了几个数量级。从时标的角度看，核磁的时标比红外、紫外的时标长（慢）了几个数量级。实际情况还不止于此。高分辨核磁共振氢谱所研究的对象为溶液，经常所遇到的课题为分子内旋转、化学交换反应等。在这样的过程中，某些官能团的化学位移值有一定的变化。对固定的仪器来说，化学位移之差可以频率之差Δ来表示。对这样的动力学过程，实际时标为1/Δ，这已经相应于毫秒的数量级了。因此，很多动力学过程速度变化的范围相应于核磁共振的时标可从快过程到慢过程，即用核磁共振可以对这些过程进行全面的研究。 动力学过程有若干种类，现以下述化合物为例来讨论受阻旋转。 　　　　 　　由于分子内C－N单键具有双键的性质，它不能自由旋转，N上两个甲基不是化学等价的，各自有其δ值，在室温下作图可以观察到两个峰。随着温度升高，阻碍C－N旋转的位叠（相当于化学反应中的活化能）起的作用相对减小，C－N旋转加快，在相对于时标快速旋转的情况下，两个甲基各自的平均效果是一样的，因此，当温度由低到高时，核磁信号有从左至右的变化。 动力学过程有若干种类，现以下述化合物为例来讨论受阻旋转。 　　　　 　　由于分子内C－N单键具有双键的性质，它不能自由旋转，N上两个甲基不是化学等价的，各自有其δ值，在室温下作图可以观察到两个峰。随着温度升高，阻碍C－N旋转的位叠（相当于化学反应中的活化能）起的作用相对减小，C－N旋转加快，在相对于时标快速旋转的情况下，两个甲基各自的平均效果是一样的，因此，当温度由低到高时，核磁信号有从左至右的变化。 可以看到，在图的左端（相当低的的温度）或图的右端（相当高的温度），核磁信号都是尖锐的，中间部分信号则较钝。当两个宽的峰会合时，它们之间的凹处正好消失，这时的温度称作融合温度Tc。它是动力学核磁实验的一个重要参灵敏，由Tc可求出一些重要的动力学和热力学参数。 　　构象互变，异构化反应，化学交换反应等过程都与上面所讲的受阻旋转类似。 可以看到，在图的左端（相当低的的温度）或图的右端（相当高的温度），核磁信号都是尖锐的，中间部分信号则较钝。当两个宽的峰会合时，它们之间的凹处正好消失，这时的温度称作融合温度Tc。它是动力学核磁实验的一个重要参灵敏，由Tc可求出一些重要的动力学和热力学参数。 　　构象互变，异构化反应，化学交换反应等过程都与上面所讲的受阻旋转类似。 2．活泼氢（OH、NH、SH）的图谱 当体系存在多种活泼氢时，如样品分子既含羧基，也含胺基或羟基时，其核磁谱图也只显示一个综合的，平均的活泼氢信号。 -OH、-NH、-SH是常见的活泼氢基团，其交换速度的顺序为OH>NH>SH（巯基在一般条件下不显示快交换反应）。当它们进行快速交换反应时，除有由（6.20）式所示的一个“表观”的化学位移外，由于快速交换反应的存在，活泼氢和相邻的含氢基团的谱线都不再存在它们之间的耦合分裂现象。这两点在解析谱图时是应加以注意的。 　　由于活泼氢可被交换，因此，怀疑样品含活泼氢时，在作完核磁氢谱之后，加几滴重水并振荡，羟基、胺基的氢即被氘取代。再作图时，如发现原图中某些峰消失，即确认了活泼氢的存在。这是一种可靠的鉴定活泼氢的方法。 2．活泼氢（OH、NH、SH）的图谱 当体系存在多种活泼氢时，如样品分子既含羧基，也含胺基或羟基时，其核磁谱图也只显示一个综合的，平均的活泼氢信号。 -OH、-NH、-SH是常见的活泼氢基团，其交换速度的顺序为OH>NH>SH（巯基在一般条件下不显示快交换反应）。当它们进行快速交换反应时，除有由（6.20）式所示的一个“表观”的化学位移外，由于快速交换反应的存在，活泼氢和相邻的含氢基团的谱线都不再存在它们之间的耦合分裂现象。这两点在解析谱图时是应加以注意的。 　　由于活泼氢可被交换，因此，怀疑样品含活泼氢时，在作完核磁氢谱之后，加几滴重水并振荡，羟基、胺基的氢即被氘取代。再作图时，如发现原图中某些峰消失，即确认了活泼氢的存在。这是一种可靠的鉴定活泼氢的方法。 实验与步骤 实验内容与步骤 ⒈将样品管外部用天然真丝布擦拭干净后再插入转子中，放在深度规中量好高度。 ⒉严格按照操作规程（此处操作失误将摔碎样品管损害探头！）： (1)按下Lift On按键（其灯亮）； (2)等待探头穴中向上的气流可以托住样品管时，方可将样品管放到探头穴口； (3)再次判断上升的气流足以托得住样品管时，才可放手！ ⒊将仪器调节到可作常规氢谱的工作状态。 ⒋输入edc（建立一个新的实验数据文件）。 ⒌输入lock，点击所选溶剂（氘代试剂），即锁场。 ⒍点击windows中的lock，用匀场操作板中的转盘调匀场（只要调Z1和Z2），然后把lock窗口最小化。 ⒈将样品管外部用天然真丝布擦拭干净后再插入转子中，放在深度规中量好高度。 ⒉严格按照操作规程（此处操作失误将摔碎样品管损害探头！）： (1)按下Lift On按键（其灯亮）； (2)等待探头穴中向上的气流可以托住样品管时，方可将样品管放到探头穴口； (3)再次判断上升的气流足以托得住样品管时，才可放手！ ⒊将仪器调节到可作常规氢谱的工作状态。 ⒋输入edc（建立一个新的实验数据文件）。 ⒌输入lock，点击所选溶剂（氘代试剂），即锁场。 ⒍点击windows中的lock，用匀场操作板中的转盘调匀场（只要调Z1和Z2），然后把lock窗口最小化。 ⒎输入eda（设置采样参数）。 ⒏输入a（进入采样窗口）。 ⒐输入rga（自动设置接受机增益）。 ⒑输入zg(开始采样)。 ⒒等待采样完毕，输入ft(进行傅里叶变换)。 ⒓输入apk（自动调相位）如果相位还不理想就要用手动调节。 ⒔点击calibrate把光标放到被选定为标准的峰尖上，按一下鼠标的中间键，在出现的窗口中输入定标峰的化学位移数值。 ⒕把谱图拉宽,点击integrate分别对所需要的峰进行积分，然后点击return再点击 seve as integrate 。 ⒖点击dp1,分别输入左、右极限化学位移（定扫描宽度）。 ⒎输入eda（设置采样参数）。 ⒏输入a（进入采样窗口）。 ⒐输入rga（自动设置接受机增益）。 ⒑输入zg(开始采样)。 ⒒等待采样完毕，输入ft(进行傅里叶变换)。 ⒓输入apk（自动调相位）如果相位还不理想就要用手动调节。 ⒔点击calibrate把光标放到被选定为标准的峰尖上，按一下鼠标的中间键，在出现的窗口中输入定标峰的化学位移数值。 ⒕把谱图拉宽,点击integrate分别对所需要的峰进行积分，然后点击return再点击 seve as integrate 。 ⒖点击dp1,分别输入左、右极限化学位移（定扫描宽度）。 ⒗点utilities，然后按住MI把出现的红线放到合适的位置，按一下鼠标的中键，再按一下鼠标的左键。（限定峰的化学位移），点击return。 ⒘输入v，予览欲打印谱图是否满意（如有不合适的情况可以重新调试）。 ⒙输入plot,打印谱图。 ⒗点utilities，然后按住MI把出现的红线放到合适的位置，按一下鼠标的中键，再按一下鼠标的左键。（限定峰的化学位移），点击return。 ⒘输入v，予览欲打印谱图是否满意（如有不合适的情况可以重新调试）。 ⒙输入plot,打印谱图。 六，应用 六，应用 1，  核磁共振用于有机物定量分析 　　对一个混合物体系来说，如果其中的每一个组份都能找到一个不与其它组份相重叠的氢谱峰组，我们就可以用氢谱来进行定量工作，因氢谱的灵敏度高，定量性好。如果在氢谱中不能满足上述的要求，我们就采用碳谱来定量，因为碳谱的分辨率高，很不容易发生谱线的重叠。当然，这时需作定量碳谱。 　　需强调的是：核磁共振用于混合物中各组份的定量往往优于其它方法。相比于常用的有机定量方法GC和HPLC来说，核磁共振的定量可用于一些平衡体系中各组份的定量，如体系内共存酮式和烯醇式，顺式和反式。核磁共振能在难持平衡体系的条件下进行各组份的定量。 　　再举一个例子。一种常用的非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，其结构式为： 　　　　 　　在这样的产品中n为正整数。有一个分布，利用核磁共振氢谱的积分值可以方便地求出n的平均数。用别的方法则难以完成。 1，  核磁共振用于有机物定量分析 　　对一个混合物体系来说，如果其中的每一个组份都能找到一个不与其它组份相重叠的氢谱峰组，我们就可以用氢谱来进行定量工作，因氢谱的灵敏度高，定量性好。如果在氢谱中不能满足上述的要求，我们就采用碳谱来定量，因为碳谱的分辨率高，很不容易发生谱线的重叠。当然，这时需作定量碳谱。 　　需强调的是：核磁共振用于混合物中各组份的定量往往优于其它方法。相比于常用的有机定量方法GC和HPLC来说，核磁共振的定量可用于一些平衡体系中各组份的定量，如体系内共存酮式和烯醇式，顺式和反式。核磁共振能在难持平衡体系的条件下进行各组份的定量。 　　再举一个例子。一种常用的非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，其结构式为： 　　　　 　　在这样的产品中n为正整数。有一个分布，利用核磁共振氢谱的积分值可以方便地求出n的平均数。用别的方法则难以完成。 null 2，核磁共振技术在结构生物学研究中的应用 人类基因组计划提供了大量新的信息，并由此改变了生物学研究的方式。这些信息特别在结构生物学领域产生巨大影响，导致了一个新的研究领域的产生，这就是结构基因组学，或者叫做基于结构的功能基因组学。 三维结构的同源性可以被用来确定序列同源性很低的蛋白质之间的功能关系，这是因为在漫长的进化过程中，结构与功能比序列本身更具有保守性。事实上，序列相似性只是一个易于检测到的线索，并暗示着可能的结构相似性。“结构生物信息学”就试图通过三维结构的比较建立蛋白质之间的功能关系，并且为功能基因组学提供重要手段。另一项重要的事情就是要建立一套蛋白质基本折叠模式的信息库，用于同源模建以及结构演化的分析。 结构基因组学的目的就是要揭示大多数蛋白的结构信息。虽然我们不可能用实验方法确定每一个蛋白的结构，但是如果我们可以确定一定数量（如100，000个蛋白质）的经过适当选择的蛋白质结构，然后将其他的蛋白质与已知的蛋白质结构进行比较，模建，那么我们就可以得到数十万个有用的三维结构模型。这就是说，结构基因组学将把每一个蛋白都纳入一个与已知蛋白结构相似的模型中。 2，核磁共振技术在结构生物学研究中的应用 人类基因组计划提供了大量新的信息，并由此改变了生物学研究的方式。这些信息特别在结构生物学领域产生巨大影响，导致了一个新的研究领域的产生，这就是结构基因组学，或者叫做基于结构的功能基因组学。 三维结构的同源性可以被用来确定序列同源性很低的蛋白质之间的功能关系，这是因为在漫长的进化过程中，结构与功能比序列本身更具有保守性。事实上，序列相似性只是一个易于检测到的线索，并暗示着