16.11 : الرنين المغناطيسي النووي ثنائي الأبعاد: نظرة عامة على تقنيات الارتباط النووي غير المتجانس

يعد التحليل الطيفي للارتباط النووي غير المتجانس تقنية تحليلية ترصد الاقتران بين أنواع مختلفة من النوى، غالبًا بروتون و نواة X، مثل الكربون 13 أو النيتروجين 15. تُستخدم هذه الطريقة عادةً في التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي (NMR) للحصول على معلومات حول الجوانب البنيوية والتركيبية للمركبات الكيميائية المعقدة. يعرض طيف الارتباط النووي غير المتجانس النموذجي تحولات كيميائية النواة X على أحد المحاور وطيف بروتون على المحور الآخر. تكشف القمم المتقاطعة عن الارتباط بين بروتونات معينة و نواة X.

تتضمن تجارب الارتباط النووي غير المتجانس الرئيسية HETCOR وHSQC وHMQC وHMBC. ترصد HSQC وHMQC وHMBC طيف البروتون، بينما يتم تسجيل طيف نواة X بواسطة التحليل الطيفي للارتباط النووي غير المتجانس القياسي أو HETCOR. لا تستطيع مجموعة تجارب HETCOR-HMQC-HSQC اكتشاف نوى X بدون بروتون مقترن. يتم استخدام HETCOR عندما تكون هناك حاجة إلى قمة ذات دقة عالية للغاية على طول محور نواة X.

تبحث تقنية الارتباط الكمي الأحادي الغير متجانس، أو HSQC، في ارتباطات الرابطة الاحادية بين البروتون ونواة X. في تجربة HSQC، يتم نقل الاستقطاب من نواة البروتون إلى نواة X المجاورة ثم العودة إلى نواة البروتون. ثم يتم تسجيل الإشارة من نوى البروتون. تولد HSQC طيفًا مثل طيف التحليل الطيفي للارتباط الكمي المتعدد غير المتجانس أو HMQC ولكنها تستخدم طريقة تثبيط مختلفة، مما يوفر دقة أفضل لنواة X على طول المحور.

الارتباط الكمي المتعدد الغير متجانس، أو HMBC، هو تجربة يتم فيها اكتشاف البروتون، مثل HMQC ولكن مع وقت تأخير أولي أطول. تُستخدم هذه التجربة لمراقبة اتصال بعيد المدى لبروتون مع نواة X، مفصولين برابطتين او ثلاث روابط، مع بعض التجارب التي تصل إلى 4 أو 5 روابط. في تجربة HMBC، يتم تثبيط الارتباطات المباشرة للرابطة الواحدة كجزء من التسلسل. تؤدي أطياف HMBC إلى تكبير قمم متقاطعة تربط بين البروتونات المقترنة بأي نواة X محددة أخرى تبعد أكثر من رابطة واحدة. يوفر تسلسل نبضات HMBC المتدرج (gHMBC) تثبيط أفضل للإشارات المتداخلة، مما يجعله مفيدًا بشكل خاص لتحليل الجزيئات المعقدة ذات الإشارات المتداخلة.