NMR核磁共振技術(shù)及其操作系統(tǒng)應(yīng)用演示文稿

NMR核磁共振技術(shù)及其操作系統(tǒng)應(yīng)用演示文稿當(dāng)前1頁，總共80頁。NMR核磁共振技術(shù)及其操作系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)前2頁，總共80頁。液體NMR實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)（一）NMR的基本概念：宏觀磁化矢量的產(chǎn)生及其在脈沖作用下的運(yùn)動(dòng)核磁共振儀器的介紹：磁體、譜儀、探頭和頻率通道Xwinnmr程序介紹：nmr數(shù)據(jù)目錄和文件結(jié)構(gòu)及程序的界面采樣參數(shù)的介紹和設(shè)置：eda、ased、edasp1H譜的測試：RG的確定,D1、AQ的選擇13C譜的測定：頻率通道、脈沖序列和NMR實(shí)驗(yàn)NMR數(shù)據(jù)處理：窗函數(shù)及FT變化，相位和基線的校正，化學(xué)位移定標(biāo)當(dāng)前3頁，總共80頁。原子核的磁性原子核（帶電荷的粒子）的自旋會(huì)產(chǎn)生一個(gè)矢量一磁矩質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都為偶數(shù)的原子核，12C、16O1H、13C、15N、31P、19F2H、11B、14N、17O、33S、35Cl當(dāng)前4頁，總共80頁。靜磁場B0下原子核的磁性質(zhì)ω=γB0沒有靜磁場有靜磁場B0存在時(shí)當(dāng)前5頁，總共80頁。原子核的核磁共振頻率-Larmor頻率核磁矩沿外磁場方向進(jìn)動(dòng)的頻率稱為Larmor頻率w或共振頻率.此頻率的大小取決于原子核的種類及外磁場的大小.g

是磁旋比.它是原子核本身的屬性并只能通過實(shí)驗(yàn)獲取.在案BRUKER儀器上,原子核的頻率是通過參數(shù)BFn(MHz)設(shè)置.如BF1代表第一通道.更精細(xì)的頻率調(diào)節(jié)可用參數(shù)On來完成.On叫頻率偏差頻率或偏置頻,所以總頻率為SFOn:SFO1=BF1+O1當(dāng)前6頁，總共80頁。spinstendtoalignparalleloranti-paralleltoB0netmagnetization(M)alongB0spinsprecesswithrandomphasenonetmagnetizationintransverseplaneonly0.0003%ofprotons/TalignwithfieldMM=0transverseplane樣品體系的宏觀磁化矢量的產(chǎn)生無外加磁場有外加靜磁場當(dāng)前7頁，總共80頁。在磁場中,原來簡并的能級(jí)分裂成不同的能級(jí)狀態(tài).如果用適當(dāng)頻率的電磁輻射照射就可觀察到核自旋能級(jí)的躍遷.原子核能級(jí)的變化不僅取決于外部磁場強(qiáng)度的大小及不同種類的原子核,而且取決于原子核外部電子環(huán)境.這樣我們就可獲得原子核外電子環(huán)境的信息.宏觀上講,當(dāng)用適當(dāng)頻率的電磁輻射(RF)照射樣品,宏觀磁化強(qiáng)度矢量從Z-軸轉(zhuǎn)到X或Y軸上.通過接受器,傅立葉轉(zhuǎn)換就得到核磁共振譜圖.磁化矢量、射頻脈沖和FID信號(hào)B0MB0MRF脈沖接收器ReceiverFTS(t)S(w)FID信號(hào)當(dāng)前8頁，總共80頁。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系及FID信號(hào)Mx=M0sinβcos(ω0t)My=M0sinβsin(ω0t).脈沖作用前脈沖作用時(shí)脈沖作用后M0脈沖作用后在XY平面上的投影旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系意義（1）：差頻檢測ω=ωs-ωr當(dāng)ωs＝ωr時(shí)，信號(hào)將是怎樣？當(dāng)前9頁，總共80頁。FID信號(hào)的差頻檢測混合檢測的信號(hào)(10-800MHz)參照頻率(10-800MHz)自由衰減信號(hào)(FID)(audio:0-100kHz)接受器(RX22)數(shù)字化器(HADC)計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存

當(dāng)磁化矢量被轉(zhuǎn)到XY平面后,它仍以Larmor頻率繞Z-軸旋轉(zhuǎn).因此,核磁信號(hào)也是以相當(dāng)?shù)念l率變化。.然而如此高頻的信號(hào)（數(shù)百兆赫），即使使用高分辨的ADC也是不可能被數(shù)字化的。實(shí)際應(yīng)用上,就將檢測到的信號(hào)與一參照頻率相混合而得到其差頻，此差頻落在100KHz的范圍內(nèi)（聲頻）并很容易被數(shù)字化。

通常參照頻率即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)頻率當(dāng)前10頁，總共80頁。FID信號(hào)檢測Nyquist采用理論：數(shù)學(xué)上為能正確確定一經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的周期涵數(shù)的頻率,在某一周期內(nèi)必須有兩個(gè)已知點(diǎn).所以對FID信號(hào)數(shù)字化采樣時(shí),也必須在某一周期內(nèi)采集到至少兩個(gè)點(diǎn)(NyquistTheorem).

如果不這樣就會(huì)產(chǎn)生峰折返.不產(chǎn)生峰折返所能達(dá)到的最大頻率叫NyquistFrequency.實(shí)際采樣中，檢測參照頻率＝旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系頻率＝發(fā)射中心頻率，因此采樣頻率至少應(yīng)大于離發(fā)射中心最遠(yuǎn)的峰的相對頻率的兩倍當(dāng)前11頁，總共80頁。FID信號(hào)的正交檢測VtVtxFT0-ww由于NMR檢測器不能區(qū)分檢測出順時(shí)針（快）或反時(shí)針（慢）方向的核磁信號(hào),傅立葉轉(zhuǎn)換后,將給出+w

和–w兩個(gè)峰.（與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)頻率相比）當(dāng)前12頁，總共80頁。FID信號(hào)的正交檢測ChannelBChannelAChannelA+B如果用兩個(gè)相位差90°的檢測器同時(shí)檢測，就能區(qū)分快、慢信號(hào)當(dāng)前13頁，總共80頁。FID信號(hào)的正交檢測NMRSignalReference(SFO1)90o0oADCABRealImaginary數(shù)學(xué)處理實(shí)際應(yīng)用中,并非使用兩個(gè)檢測器,而是使用一個(gè)檢測器.將檢測到的信號(hào)分成兩部分并分別送到具有900相位差的兩個(gè)通道中.當(dāng)前14頁，總共80頁。FID信號(hào)的正交檢測當(dāng)前15頁，總共80頁。NMR譜儀FMAudio反饋600譜儀磁體探頭計(jì)算機(jī)與操作者當(dāng)前16頁，總共80頁。NMR譜儀600MHz磁體探頭機(jī)柜RF產(chǎn)生RF放大信號(hào)檢測數(shù)據(jù)采集控制數(shù)據(jù)信息交流運(yùn)行控制磁體控制前置放大器計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存;數(shù)據(jù)處理;總體控制.當(dāng)前17頁，總共80頁。NMR譜儀:機(jī)柜AQX(Digital)CCUTCUFCURCUVTunitBSMSshimlockCCUAQRASURouterACBADCRX22AmplifierAmplifierPTS當(dāng)前18頁，總共80頁。核磁共振靜磁場－超導(dǎo)磁體當(dāng)前19頁，總共80頁。核磁共振：探頭與前置放大器當(dāng)前20頁，總共80頁。NMR：前置放大器(preamplifier)前置放大器有兩種用途:1.放大檢測的NMR信號(hào)(從微伏到毫伏)2.分離高能RF脈沖與低能NMR信號(hào).前置放大器含有一接收發(fā)射開關(guān)(T/R).其作用就是阻止高壓RF脈沖進(jìn)入敏感的低壓的信號(hào)接收器.從功放來的RF脈沖去接收器的信號(hào)當(dāng)前21頁，總共80頁。NMR譜儀:探頭RF接口RF線圈+調(diào)諧元件(電容器)HelmholtzSolenoid當(dāng)前22頁，總共80頁。核磁共振：探頭、量規(guī)和樣品管當(dāng)前23頁，總共80頁。液體NMR實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)(二)樣品的制備標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)與脈沖序列脈沖的定義和描述（形狀、脈寬、功率、頻率、相位）90°脈沖的種類和測試13C－DEPT135°、DEPT90°譜的測定其它核（17O）的測試當(dāng)前24頁，總共80頁。射頻脈沖的產(chǎn)生及脈寬的測定頻率合成器Sythesizer頻率控制單元FCU時(shí)間控制單元TCU頻輻設(shè)置單元ASU功放Amplifier(BLAH,BLAX)到探頭電腦指令當(dāng)前25頁，總共80頁。射頻脈沖的產(chǎn)生及脈寬的測定脈沖翻轉(zhuǎn)角（pulseflipangle）β的大小不僅與脈沖的作用時(shí)間tp有關(guān)，還與射頻場強(qiáng)B1有關(guān)。分別改變二者都可以改變?chǔ)陆堑拇笮?。＝γB1tp用頻率表示射頻場強(qiáng)度：(假設(shè)180°脈沖為15.5us)當(dāng)前26頁，總共80頁。NMR：90o脈沖的測定采樣通道（直接）其它通道（間接）當(dāng)前27頁，總共80頁。NMR：常用的90o脈沖采樣通道：1H9.7us/-4dB(硬脈沖)35us/7.15dB(TOCSY實(shí)驗(yàn))110us/17.9dB(ROESY實(shí)驗(yàn))13C7.1us/-2dB(硬脈沖)其它通道：1H9.8us/-4dB(硬脈沖)80us/14dB(CPD寬帶去偶)13C7.0us/-2dB(硬脈沖)70us/18dB(CPD寬帶去偶)上述數(shù)值是在華師大的寬帶正相（BBO）探頭上測得的當(dāng)前28頁，總共80頁。NMR：90o脈沖的功率（射頻場強(qiáng)）90o脈沖的數(shù)值（脈寬）總是在一定的脈沖功率或脈沖強(qiáng)度下測定的，即脈寬和脈沖功率是一一對應(yīng)的。儀器上脈沖功率是用功率的衰減dB數(shù)表示的，實(shí)際輸出功率與最大輸出功率相比，Attenuation(dB)=-20log(V/Vmax)，（衰減6dB，功率減小一半，脈寬增加一倍），為了在不同儀器之間進(jìn)行比較的方便，通常將脈沖功率轉(zhuǎn)換成脈沖射頻場強(qiáng)度，以Hz表示：β＝γB1tp當(dāng)共振時(shí)，磁化矢量在脈沖射頻場下圍繞B1旋轉(zhuǎn)β角90o脈沖與射頻場強(qiáng)度直接關(guān)聯(lián)（一一對應(yīng)）脈沖射頻場功率的運(yùn)用受到探頭的限制當(dāng)前29頁，總共80頁。NMR：90o脈沖的功率（射頻場強(qiáng)）脈沖的功率太強(qiáng)或在強(qiáng)功率下作用時(shí)間太長將損壞探頭：當(dāng)前30頁，總共80頁。NMR：探頭的調(diào)諧和阻抗匹配調(diào)諧tune：調(diào)節(jié)探頭電路使得該電路對某一頻率最靈敏諧振阻抗匹配matching：調(diào)節(jié)探頭電路使得探頭線圈電路的阻抗與發(fā)射脈沖功率的阻抗（50歐姆）相同以接受全部功率保證用標(biāo)準(zhǔn)樣品測得的90o脈沖數(shù)值具有通用性當(dāng)前31頁，總共80頁。NMR：探頭的調(diào)諧和阻抗匹配當(dāng)前32頁，總共80頁。NMR：脈沖的相位上述兩個(gè)脈沖都是在X軸方向作用，180o脈沖在－X方向怎樣？在－Y軸方向？脈沖在不同的方向（相位）上發(fā)射，對磁化矢量的作用不同當(dāng)前33頁，總共80頁。NMR：鎖場與勻場NMR的高分辨率要求靜磁場有很高的穩(wěn)定性：500兆儀器：假設(shè)譜峰的峰寬：如果有10%的誤差（即0.1Hz)，多大的靜磁場變化能引起這種變化？當(dāng)前34頁，總共80頁。NMR：鎖場與勻場鎖場是解決磁場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的問題靜磁場的強(qiáng)度會(huì)由于硬件的老化和周圍環(huán)境的變化而變化，儀器上通過不間斷地測量一參照信號(hào)(氘代溶劑的共振信號(hào))并與標(biāo)準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較.如果出現(xiàn)偏差,則此差值被反饋到磁體并通過增加或減少輔助線圈(Z0)的電流來進(jìn)行矯正.2DLockTXLockRXLockfreq.Z0-coil當(dāng)前35頁，總共80頁。NMR：鎖場與勻場由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的靜磁場在樣品圓柱體體積內(nèi)的分布是不均勻的，整個(gè)樣品體積內(nèi)的磁化率不同也會(huì)造成磁場的不均勻。儀器上通過在樣品周圍安裝多個(gè)不同位置的線圈，通過改變線圈中電流的大小與方向，用這些線圈產(chǎn)生的附加磁場的大小來補(bǔ)償超導(dǎo)線圈磁場的不均勻。勻場是解決靜磁場隨空間位置變化的問題當(dāng)前36頁，總共80頁?！繸+Z2-Z2+Z4-Z4±Z3±Z5NMR：鎖場與勻場x,y,zz,z2x,y,xy,xz,yz,x2y2z,z2,z3x,y,xy,xz,yz,x2y2,xz2,yz2,x2y2z,xyzz,z2,z3,z4x,y,xy,xz,yz,x2y2,xz2,yz2,x2y2z,xyz,x3y3,x2y2z2z,z2,z3,z4,z5,z6SpinningNon-spinning當(dāng)前37頁，總共80頁。NMR：鎖場與勻場0.11%0.55%50%0.11%0.55%旋轉(zhuǎn)邊帶樣品旋轉(zhuǎn)只是將X、Y方向上的不均勻平均而已，并非真正消除，因此會(huì)有旋轉(zhuǎn)邊帶產(chǎn)生，旋轉(zhuǎn)邊帶與主峰的頻率差與樣品旋轉(zhuǎn)的速率（Hz）相同。旋轉(zhuǎn)邊帶峰越高說明X、Y方向上越不均勻。磁場均勻的指標(biāo)：線型樣品不旋轉(zhuǎn)樣品旋轉(zhuǎn)當(dāng)前38頁，總共80頁。NMR：測試溫度的控制與校正溫度范圍受到探頭的限制溫度范圍受到溶劑冰、沸點(diǎn)的限制樣品實(shí)際溫度和儀表顯示溫度之間需要校正當(dāng)前39頁，總共80頁。NMR實(shí)驗(yàn)的基本步驟樣品制備：在量規(guī)中確定高度儀器檢察：空壓機(jī)、儀器、磁體內(nèi)是否有樣品？按eject或lift鈕，用空氣將樣品管送人磁體用edte命令設(shè)置實(shí)驗(yàn)溫度用lock命令，根據(jù)氘代溶劑進(jìn)行鎖場Z、X、Y方向上勻場edasp命令設(shè)置儀器射頻通道參數(shù)用eda命令設(shè)置與樣品有關(guān)的參數(shù)用ased命令設(shè)置與脈沖序列有關(guān)的參數(shù)對探頭進(jìn)行tuning和matching的調(diào)節(jié)打zg命令開始采樣：注意接收機(jī)增益RG的設(shè)置是否合適？當(dāng)前40頁，總共80頁。NMR實(shí)驗(yàn)的采樣參數(shù)與樣品有關(guān)的主要采樣參數(shù)采樣譜寬：SW發(fā)射中心頻率：O1、O1P累加次數(shù)NS

空采次數(shù)：DS采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)：TD接收增益：RG與脈沖序列有關(guān)的參數(shù)脈沖的作用時(shí)間：P0-P31脈沖的功率：PL0-PL31

脈沖間的時(shí)間間隔：D0-D31CNST0-CNST31

其它形狀的脈沖：SP0-SP31梯度場脈沖：GP0-GP31

組合脈沖去偶的方式和脈寬：CPDPRG1-8PCPD0-9

變量參數(shù)：VCLIST、VDLIST、VPLIST當(dāng)前41頁，總共80頁。NMR實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理譜圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)：充零（zerofilling）和線性預(yù)測（linerprediction）窗函數(shù)處理：FID信號(hào)的自然衰減，信噪比或分辨率的加強(qiáng)傅立葉變換（FourierTransformation）譜圖上譜峰的相位校正：零級(jí)和一級(jí)相位校正參數(shù)譜圖的基線校正：全譜或分段的校正化學(xué)位移（ppm）的定標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)譜峰面積的積分：核磁共振的定量信息作圖參數(shù)的選擇作圖或?qū)⒆V圖作為圖形文件保存當(dāng)前42頁，總共80頁。NMR：樣品的制備氘代溶劑的選擇：溶解度（13C）、費(fèi)用、質(zhì)量樣品的測試溫度：溶劑的冰、沸點(diǎn)，粘度樣品的均勻性：是否懸浮液、乳濁液？樣品的體積：樣品溶液在5mm樣品管的高度與勻場難易有關(guān)核磁管的質(zhì)量：勻場難易，旋轉(zhuǎn)邊帶化學(xué)位移定標(biāo)物：TMS，溶劑峰當(dāng)前43頁，總共80頁。數(shù)據(jù)處理-充零、線性預(yù)測由于正交檢測的關(guān)系，通常SI=TD/2，TD：FID數(shù)據(jù)點(diǎn)SI：圖譜的數(shù)據(jù)點(diǎn)FT變換需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)是2n，程序會(huì)自動(dòng)根據(jù)TD的數(shù)值充零至最近的2n點(diǎn)充零的目的是為了更準(zhǔn)確地描述譜峰，并不能使譜峰變窄。只能提高數(shù)字分辨率。充零的點(diǎn)數(shù)：

SI-TD/2當(dāng)前44頁，總共80頁。數(shù)據(jù)處理-充零、線性預(yù)測充零只是增加數(shù)值為零的數(shù)據(jù)點(diǎn)，而線性預(yù)測增加的數(shù)據(jù)點(diǎn)是有數(shù)值的，是根據(jù)前后點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化計(jì)算出的，模擬出后面FID變化的數(shù)據(jù)點(diǎn)。與線性預(yù)測有關(guān)的參數(shù)：ME—mod，LPBIN，NCOEFSITD/2LPBINFID數(shù)據(jù)點(diǎn)ME—mod：預(yù)測的方式（實(shí)數(shù)、復(fù)數(shù)、向前、向后）NCOEF：模擬計(jì)算時(shí)所用的系數(shù)個(gè)數(shù)。當(dāng)前45頁，總共80頁。數(shù)據(jù)處理-窗函數(shù)處理消除截尾效應(yīng)（truncation）提高譜圖的信噪比（靈敏度）或分辨率當(dāng)前46頁，總共80頁。數(shù)據(jù)處理-窗函數(shù)處理指數(shù)函數(shù)：exp（-LBt）LB：衰減常數(shù)，一般選擇譜峰的半高寬值Gaussian函數(shù)：LB：通常取譜峰的半高寬（負(fù)值）GB：函數(shù)的最大值所在位置（0-1）sine、sine平方函數(shù)：當(dāng)前47頁，總共80頁。液體NMR實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)（三）二維NMR的基本概念同核（1H-1H）二維譜的基本特征及表示方法一維1H譜與二維譜的關(guān)系1H-1HCOSY實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置及提供的結(jié)構(gòu)信息1H-1HTOCSY實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置及提供的結(jié)構(gòu)信息1H-1HNOESY實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置及提供的結(jié)構(gòu)信息同核（1H-1H）二維譜的數(shù)據(jù)處理相敏二維譜及其譜峰的相位校正當(dāng)前48頁，總共80頁。同核（homonuclear）二維譜——1H-1HCOSY,NOESY,TOCSY當(dāng)前49頁，總共80頁。二維核磁共振-2DNMRt1t2增加t1在逐漸增加T1值測得的一系列FID中，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的相位和幅度都在變化，（與T2時(shí)間內(nèi)測得的一條FID中類似），即在一個(gè)FID數(shù)據(jù)信號(hào)的方陣中，受到了兩個(gè)時(shí)間變量的調(diào)制t1,t2。當(dāng)前50頁，總共80頁。二維譜的采樣方式Preparation和mixing是由一個(gè)或幾個(gè)脈沖組成，evolution和detection是一段時(shí)間在一系列不同的t1值,0,1Δ,2Δ,3Δ，測得一系列FID，傅立葉轉(zhuǎn)換后得到的一系列譜圖，其幅度或相位隨t1變化（受t1調(diào)制）。一系列譜的數(shù)據(jù)點(diǎn)在t1方向上也形成了類似FID的干涉圖（interferograms）,也可進(jìn)行FT變化，得到譜圖，但不是直接采樣得到的，而是數(shù)據(jù)處理形成的。因此t2對應(yīng)的是直接采樣維，t1則是間接采樣維，同樣可以進(jìn)行充零和窗函數(shù)處理。當(dāng)前51頁，總共80頁。同核二維譜的外觀一維譜：強(qiáng)度隨單個(gè)頻率的變化I(F)二維譜：強(qiáng)度隨兩個(gè)頻率的變化I(F1,F2)，每個(gè)峰的位置有兩個(gè)頻率座標(biāo)確定，峰的高度則有等高線圖的圈數(shù)表示。同核二維譜上有兩種峰：對角線峰（diagonalpeak）

相關(guān)(交叉)峰（crosspeak）是否能表現(xiàn)出偶合裂分取決于實(shí)驗(yàn)的類型和數(shù)字分辨率對角線峰相當(dāng)于一維譜，相關(guān)峰則表示兩個(gè)相互交叉峰的核之間有著某種關(guān)系，在對角線峰兩邊對稱出現(xiàn)。具體相關(guān)內(nèi)容取決于實(shí)驗(yàn)的種類二維譜是反映原子核間某種關(guān)系的譜，畫二維譜時(shí)，通常將對應(yīng)的一維譜畫在上面或邊上，以便于譜峰的指認(rèn)。1020304050601020304050601020304050602040600.511.52當(dāng)前52頁，總共80頁。二維譜的譜峰解釋a:信號(hào)T1內(nèi)以20Hz頻率演化，混合期內(nèi)以某種方式轉(zhuǎn)移至另一信號(hào)，在T2內(nèi)以80Hz演化。b:信號(hào)T1時(shí)間內(nèi)以20Hz演化，混合期內(nèi)沒有影響，T2時(shí)間內(nèi)繼續(xù)以20Hz的頻率演化C:信號(hào)T1時(shí)間內(nèi)以20Hz演化，混合期內(nèi)部份信號(hào)轉(zhuǎn)移至另一信號(hào)，在T2中以80Hz演化，其余部份則不受影響，T2期間繼續(xù)以80Hz演化混合期是二維譜的關(guān)鍵：信號(hào)從一種核自旋轉(zhuǎn)移至另一核自旋當(dāng)前53頁，總共80頁。同核二維譜的采樣參數(shù)設(shè)置edc:建立新的數(shù)據(jù)目錄edasp:設(shè)立與儀器頻率通道有關(guān)的參數(shù)ased:設(shè)置與脈沖序列有關(guān)的參數(shù)PxDxeda:設(shè)置與樣品有關(guān)的采樣參數(shù)

F2：SW，O1,TD,NS,DS,RG

F1:SW?O1?TD?NS,DS,RG?FnMODE別忘了調(diào)節(jié)探頭的tuning和matching，二維譜實(shí)驗(yàn)都要求是準(zhǔn)確的90o或180o脈沖zg:開始采樣當(dāng)前54頁，總共80頁。COSY當(dāng)前55頁，總共80頁。1H–1HCOSY1H-1HCOSY譜中的相關(guān)峰表示與該峰相交的兩個(gè)峰之間有自旋－自旋偶合（J－Coupling）存在。通常在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，兩個(gè)峰之間有自旋－自旋偶合表示產(chǎn)生該兩個(gè)峰的原子之間相隔的化學(xué)鍵數(shù)在三鍵以下。（當(dāng)它們之間有雙鍵或三鍵存在時(shí)，四鍵或五鍵之間的原子也會(huì)有J偶合存在）相關(guān)峰的強(qiáng)弱（高低）與偶合常數(shù)J值的大小有關(guān)，J值越大相關(guān)峰越強(qiáng)

有沒有相關(guān)峰，只取決于有沒有J偶合，并不在乎相隔的化學(xué)鍵多少。

當(dāng)偶合常數(shù)（J值）很小時(shí)，一維譜上可能表現(xiàn)不出峰的偶合裂分，但二維譜上仍可能表現(xiàn)出相關(guān)峰當(dāng)前56頁，總共80頁。1H－1HCOSY的種類絕對值與相敏(phasesensitive)的COSY

絕對值COSY的峰都為正峰，相敏COSY的峰有正負(fù)（可調(diào)相位）。相敏COSY中的峰比絕對值COSY的峰更尖銳（可減小譜峰的重疊程度，但需要增加累加的數(shù)據(jù)點(diǎn)）。多量子濾波(MQF)COSY

雙量子濾波DQF－COSY：濾掉（減?。﹩瘟孔臃澹▽蔷€峰和沒有偶合的溶劑峰）。叁量子濾波TQF－COSY：濾掉（減?。﹩瘟孔雍碗p量子峰

二者是可以互相結(jié)合的，如：DQF－COSY可以是絕對值的也可以是相敏的當(dāng)前57頁，總共80頁。相敏DQF-COSY當(dāng)前58頁，總共80頁。3J=8.00Hz當(dāng)前59頁，總共80頁。TOCSY當(dāng)前60頁，總共80頁。1H－1HTOCSY兩個(gè)（組）氫原子只要是在一個(gè)自旋體系中，無論是有直接偶合或是間接偶合，它們之間都會(huì)有相關(guān)峰出現(xiàn)。自旋體系是由多個(gè)原子核組成的體系，體系中任一原子核至少與本體系中另一原子核有J偶合，而體系中所有原子核都不與體系外的原子核有J偶合一個(gè)自旋體系中，原子核之間有J偶合存在，稱為直接偶合，沒有J偶合的，稱為間接偶合當(dāng)前61頁，總共80頁。1H－1HCOSY123412341-22-33-4當(dāng)前62頁，總共80頁。2D1H-1HTOCSY,混合時(shí)間50ms123412341-22-33-41-32-41-4TOCSY當(dāng)前63頁，總共80頁。A－B－Xa－b－yAaB,bX?y?COSYAaB,byXTOCSY當(dāng)前64頁，總共80頁。NOESY當(dāng)前65頁，總共80頁。1H–1HNOESY

NOESY譜中的相關(guān)峰表示產(chǎn)生該兩個(gè)峰的氫原子間空間距離近（＜5A？?。┬》肿拥腘OE相關(guān)峰與對角線峰的相位相反，大分子的NOE相關(guān)峰與對角線峰相位相同，分子量在1000－1500左右時(shí)不出峰（與儀器磁場強(qiáng)度有關(guān)）有化學(xué)交換的峰之間也會(huì)產(chǎn)生NOE相關(guān)峰，其相位與對角線峰相同相關(guān)峰的強(qiáng)弱與氫原子間距離的10－6呈正比，距離越近，相關(guān)峰越強(qiáng)相關(guān)峰的強(qiáng)弱與脈沖序列中的混合時(shí)間（mixingtime）有關(guān)，通常混合時(shí)間等于T1時(shí)，NOE峰最強(qiáng)當(dāng)前66頁，總共80頁。液體NMR實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)（四）異核1H-13C二維譜的基本特征異核1H-13C二維譜的采樣參數(shù)設(shè)置異核1H-13CHSQC(HMQC)實(shí)驗(yàn)異核1H-13CHMBC實(shí)驗(yàn)其它核的測試梯度場脈沖及其溶劑峰壓制實(shí)驗(yàn)當(dāng)前67頁，總共80頁。異核（heteronuclear）二維譜——1H-13CHSQC(HMQC)，HMBC當(dāng)前68頁，總共80頁。異核（1H-13C）二維譜與同核（1H-1H）二維譜的差別：一維是1H的共振頻率，另一維是13C的共振頻率。沒有對角線峰。由于該實(shí)驗(yàn)涉及兩種核，需要兩個(gè)頻率通道，兩個(gè)發(fā)射中心頻率，兩個(gè)譜寬。采樣參數(shù)的設(shè)置：先分別測試一維的1H和13C譜，用界面上的SW-SFO1按鈕確定它們出峰的范圍（譜寬）和對應(yīng)的中心頻率（O1）

為什么不用一維譜的譜寬？用edc命令建立新的數(shù)據(jù)目錄名（讀出標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)或從已有的數(shù)據(jù)目錄上建立）用edasp命令設(shè)置通道參數(shù)（1H為采樣核）用eda命令分別設(shè)置F2和F1維的采樣參數(shù)：PULPROG,TD,SW,O1,O2,NS,DS,RG,FnMODE用ased命令設(shè)置與脈沖序列有關(guān)的參數(shù)Tuning,matching(先13C,后1H)，用zg命令采樣當(dāng)前69頁，總共80頁。1H–13CHSQC－碳?xì)渲苯酉嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)

1H-13CHSQC

實(shí)驗(yàn)是異核二維譜，沒有對角線峰。每個(gè)相關(guān)峰表示相交的氫、碳峰所對應(yīng)的氫、碳原子是直接（一鍵）相連的。

HSQC實(shí)驗(yàn)可以使氫譜和碳譜中的譜峰指認(rèn)信息相互利用、相互印證。當(dāng)CH2上兩個(gè)氫的化學(xué)位移不等時(shí)，HSQC譜上，一個(gè)碳峰就會(huì)與兩個(gè)氫峰有相關(guān)峰。當(dāng)前70頁，總共80頁。HSQC當(dāng)前71頁，總共80頁。1H-13CHMBC－氫碳遠(yuǎn)程相關(guān)實(shí)驗(yàn)HMBC是異核二維譜，沒有對角線峰。每個(gè)相關(guān)峰表示相交的氫、碳峰所對應(yīng)的氫碳原子是以兩鍵、叁鍵或四鍵相連的。

HMBC

譜上是否出峰與氫、碳原子相隔幾鍵沒有直接關(guān)系，只與實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置中所設(shè)的J值有直接關(guān)系。氫碳兩鍵、三鍵或四鍵的J值范圍有很大部份是重疊的。由于脈沖序列的關(guān)系，HMBC譜中有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一鍵偶合的峰，是以一對相隔一百多Hz的小峰出現(xiàn)在對應(yīng)氫峰的化學(xué)位移兩邊。當(dāng)前72頁，總共80頁。HMBC當(dāng)前73頁，總共80頁。常規(guī)液體二維譜的種類1H-1HCOSY

非相敏，相關(guān)峰表示產(chǎn)生這兩個(gè)峰的1H核之間有J偶合1H-1HNOESY

相敏，相關(guān)峰表示產(chǎn)生這兩個(gè)峰的1H核之間的空間距離近（＜5?）1H-1HTOCSY

相敏，相關(guān)峰表示產(chǎn)生這兩個(gè)峰的1H核之間處于同一自旋體系

1H-13CHSQC（HMQC）相敏，相關(guān)峰表示產(chǎn)生這兩個(gè)峰的1H和13C是直接相連的（一鍵偶合）1H-13CHMBC

非相敏，相關(guān)峰表示產(chǎn)生這兩個(gè)峰的1H和13C是遠(yuǎn)程