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16.11 : 二维核磁共振(2D NMR):异核相关技术概述

异核化学位移相关谱是一种分析技术,用来研究不同类型的原子核(通常是质子和 X 核,例如碳-13 或氮-15)之间的耦合。这种方法通常用于核磁共振 (NMR) 光谱,从而使其能够对复杂化合物的结构和成分进行深入了解。典型的异核化学位移相关谱能够在一个轴上显示 X 核化学位移,在另一个轴上显示质子化学位移。交叉峰揭示了特定质子和 X 核之间的联系。

主要的异核化学位移相关谱包括异核化学位移相关谱(HETCOR)、异核单量子关系(HSQC)、异核多量子关系(HMQC)和异核多碳相关谱(HMBC)。异核单量子关系、异核多量子关系和异核多碳相关谱用来记录质子光谱,而 X 核光谱则由标准异核化学位移相关谱(HETCOR)来进行记录。HETCOR-HMQC-HSQC 实验组无法检测没有附着质子的 X 核。当需要在一个轴上沿 X 核的化学位移来实现超高峰值分辨率时,便能够使用异核化学位移相关谱。

异核单量子关系 (HSQC) 用来研究质子与 X 核单键之间的关联。在异核单量子关系实验中,极化从质子核转移到相邻的 X 核,然后再转移回质子核。然后记录来自质子核的信号。异核单量子关系生成的光谱类似于异核多量子关系,但通常会使用不同的抑制方法,从而使其能够获得更高的 X 核峰分辨率。

异核多碳相关谱(HMBC)是一种质子检测实验,这类似于异核多量子关系,但初始延迟时间更长。该实验能够用来观察由 2-3 个键隔开的长距离质子与 X 核之间连接,有些实验甚至会扩展到 4 个键或 5 个键。在异核多碳相关谱实验中,直接单键关联能够作为序列的一部分被抑制。异核多碳相关谱的光谱能够产生交叉峰,这些交叉峰能够将质子与其他特定的 X 核耦合在一个以上的键之外。梯度异核多碳相关谱(HMBC)脉冲序列能够更好地抑制干扰信号,因此这能够用来分析具有重叠信号的复杂分子。

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Heteronuclear Correlation SpectroscopyNMRProton X nucleus CouplingCarbon 13Nitrogen 15HETCORHSQCHMQCHMBCCross peaksChemical ShiftsProton SpectrumX nucleus SpectrumMultiple bond CorrelationGradient HMBCChemical Compounds Analysis

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