核磁共振概述

null核磁共振概述核磁共振概述定义： NMR（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)某些有磁矩的原子核，在静磁场中由于磁场和磁矩相互作用形成一组分裂的能级，在合适的射频作用下，能级间发生跃迁而出现的共振现象。 二 仪器： 磁体，磁场稳定元，探头，射频发射和接收，波谱显示和记录。 三 常见一维NMR三 常见一维NMR1，1HNMR 2，11BNMR 3， 17ONMR 4，15NNMR 5，27AlNMR 6，29SiNMR 7，31PNMR 8, 13CNMR 谱图形式谱图形式1，一维NMR：在一个时间域函数得到的频率域函数的核磁共振谱。 2，二维NMR（堆积图）：在两个彼此独立的时间域函数经两次傅里叶变换得到的两个频率域函数的核磁共振谱。 3，二维NMR：在二维NMR堆积图基础上以等高线（面）横切所得。 谱 图谱 图nullnull五 核磁共振术语五 核磁共振术语1，核磁矩nuclear magnetic moment，当核的自旋量子数不等于零时，原子核具有磁矩。 2，磁性核 magnetic muclear，自旋量子数不等于零的核。 3，磁旋比gromagnetic ratio，核磁矩与自旋角动量之比。 4，进动precession,原子核在静磁场中受到扭矩作用，由于原子核有自旋运动，这扭矩就迫使磁矩围绕磁场方向转动，描绘了一个圆锥形轨迹。 5，自由感应衰减FID （free induction decay),自旋系统在脉冲作用下，接受线圈中 出现脉冲信号，其强度随时间而衰减。 6，饱和 saturation,由于高低能级间粒子的快速跃迁达到动态平衡，而使共振信号消失的现象。 7，一级图谱first order spectrum,自旋系统中，核间化学位移差与它们的偶合常数之比大于或等于7所产生的图谱。 8，二级图谱second order spectrum,自旋系统中，核间化学位移差与它们的偶合常数之比小于7所产生的图谱。 null9，旋转边峰spinning side spectrum,试样管旋转时，由于它所处的磁场不均匀性而引起的主峰两侧出现的对称的边峰。 10，化学位移chemical shift,处于同一磁场中的质子或其它磁性核，由于其在分子中所处的化学环境不同，而在不同频率下发生共振的现象。 11，偶合常数coupling constant,描述偶合强弱的参数。 12，参比物reference compound，放在试样中，产生的谱线作为化学位移零点的化合物。 13，屏蔽效应shielding effect,磁性核在磁场中，由于它周围电子云的作用，产生一个与静磁场方向相反的磁场，而使该核实际受到的磁场强度小于静磁场强度的现象。 14，去屏蔽deshielding ,质子核磁共振中，某基团附近由于有一个或几个吸电子基团存在或者该基团处于磁场各向异性基团的特定区域时，使该基团中质子周围的电子云密度降低，屏蔽效应也随之降低的现象。 15，自旋-自旋偶合spin-spin coupling,核之间通过成键电子传递的间接相互作用。 16，自旋-自旋裂分spin-spin splitting，由自旋偶合产生的谱线分裂现象。17，远程偶合long-range coupling,在质子核磁共振中，核间间隔四 个或四个键以上的偶合。在13CNMR中，间隔两个或两个以上键的偶合。 18，核欧沃豪斯效应NOE，Nuclear Overhauser Effect,当一个核的信号被饱和时，另一个与其有交叉弛豫作用的磁性核的信号强度增强或减弱的现象。 19，化学位移相关谱H-HCOSY(Correlation Spectroscopy),重要的二维核磁共振谱，用于解决氢与氢或氢与碳之间的的关联HMQCorHSQC。 20，无崎变极化转移增益法DEPT（Distortionless Enhancement by Polarization Transfer）,一种一维极化脉冲序列，用以确定分子中碳连接氢的数目，如CH3，CH2，CH，C。 21，非敏核极化转移增益法INEPT（Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfer）,一种低敏核极化转移脉冲序列，用来确定分子中碳连氢的数目。 22，异核多量子相干谱HMQC（Heteronuclear Multiple Quantum Coherence）,与异核核单量子相干HSQC（ Heteronuclear Single Quantum Coherence一种高灵敏度的反向-键异核相干技术，用于测定分子在中氢-碳直接相连的关系。 23，异核多键相干谱HMBC （Heteronuclear Multiple-bond Correlation）,一种高灵敏度的反向多键异核相干技术，用于测定分子在中远程（通常指三键内）氢-碳直接相连的关系。 24，异核远程相干谱COLOC(Correlation via Long range Coupling) 用于测定分子在中远程氢-碳关连的方法。与HMBC效果一样 25，总相关谱TOCSY(Total correlation spectroscopy)与H-HCOSY类似但不完全相同，相同点：横坐标和纵坐标为氢谱，对角峰在横纵坐标投影为氢谱，交叉峰为直接偶合的相关峰。不同点：除了对角峰和直接偶合的交叉峰外，还得到多次接力所致的交叉峰（对判断自旋体系有用）包括H-H，H-C异核实验。 26，同核全相关谱HOHAHA（Homonuclear Hartmann Hahn spectroscopy）,测定分子中所有相互偶合氢关联的化学位移相关谱。 与TOCSY谱图一样。 27，二维核欧沃郝斯效应谱NOESY（nuclear overhauser effect spectroscopy)交叉峰不是偶合关系，而是NOE关系。对角线峰在两轴投影为一维谱，非对角线的点（相关峰）如果能与对角线点构成四边形，则对角线上两点所代表的质子间有NOE作用。与核间距离有关，当质子间空间距离小于0.4nm时便可以测定出。作用：在一张谱图上同时给出所有质子间的NOE信息，研究分子内部质子间的空间关系，构型，构象。17，远程偶合long-range coupling,在质子核磁共振中，核间间隔四 个或四个键以上的偶合。在13CNMR中，间隔两个或两个以上键的偶合。 18，核欧沃豪斯效应NOE，Nuclear Overhauser Effect,当一个核的信号被饱和时，另一个与其有交叉弛豫作用的磁性核的信号强度增强或减弱的现象。 19，化学位移相关谱H-HCOSY(Correlation Spectroscopy),重要的二维核磁共振谱，用于解决氢与氢或氢与碳之间的的关联HMQCorHSQC。 20，无崎变极化转移增益法DEPT（Distortionless Enhancement by Polarization Transfer）,一种一维极化脉冲序列，用以确定分子中碳连接氢的数目，如CH3，CH2，CH，C。 21，非敏核极化转移增益法INEPT（Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfer）,一种低敏核极化转移脉冲序列，用来确定分子中碳连氢的数目。 22，异核多量子相干谱HMQC（Heteronuclear Multiple Quantum Coherence）,与异核核单量子相干HSQC（ Heteronuclear Single Quantum Coherence一种高灵敏度的反向-键异核相干技术，用于测定分子在中氢-碳直接相连的关系。 23，异核多键相干谱HMBC （Heteronuclear Multiple-bond Correlation）,一种高灵敏度的反向多键异核相干技术，用于测定分子在中远程（通常指三键内）氢-碳直接相连的关系。 24，异核远程相干谱COLOC(Correlation via Long range Coupling) 用于测定分子在中远程氢-碳关连的方法。与HMBC效果一样 25，总相关谱TOCSY(Total correlation spectroscopy)与H-HCOSY类似但不完全相同，相同点：横坐标和纵坐标为氢谱，对角峰在横纵坐标投影为氢谱，交叉峰为直接偶合的相关峰。不同点：除了对角峰和直接偶合的交叉峰外，还得到多次接力所致的交叉峰（对判断自旋体系有用）包括H-H，H-C异核实验。 26，同核全相关谱HOHAHA（Homonuclear Hartmann Hahn spectroscopy）,测定分子中所有相互偶合氢关联的化学位移相关谱。 与TOCSY谱图一样。 27，二维核欧沃郝斯效应谱NOESY（nuclear overhauser effect spectroscopy)交叉峰不是偶合关系，而是NOE关系。对角线峰在两轴投影为一维谱，非对角线的点（相关峰）如果能与对角线点构成四边形，则对角线上两点所代表的质子间有NOE作用。与核间距离有关，当质子间空间距离小于0.4nm时便可以测定出。作用：在一张谱图上同时给出所有质子间的NOE信息，研究分子内部质子间的空间关系，构型，构象。