反向异核相关- 2D NMR实验

二维核磁共振实验的出现被认为是核磁共振诞生以来最大的发展之一。

这类实验的引入极大地扩大了核磁共振在结构阐明中的范围，也扩大了可解决问题的复杂性和范围。

这些实验由一系列一维(1D)实验组成，这些一维实验只通过一个时间增量变化。这个时间增量是通过脉冲序列引入的，导致了一个具有两种不同时间演化的二维阵列——间接测量(t₁)和直接测量(t₂)．

随后，对数据进行二维离散傅里叶变换，得到频率轴为F1和F2的二维频谱。在高场下，2D NMR实验是常规的、实用的和信息丰富的，它们现在为台式NMR提供了同样的好处。

异核相关实验是二维实验中的一类重要实验。这些实验提供了两种不同元素(如碳和氢)之间的键间关联，对于确定一个未知分子的结构至关重要。

试验装置

两个二维异核实验- hmbc和ME-HSQC-在本文中进行了演示。它们被归类为逆异核实验，因为来自氢原子核的信号是直接观察的，以增加灵敏度。这种技术比直接的异核实验(如HETCOR)获取数据要快得多，通常将必要的时间从几个小时减少到几十分钟。

这些实验使用了1 M的gemfibrozil分子样本(见图1)。gemfibrozil是一种用于治疗异常血脂水平的药物。

图1所示。gemfibrozil的化学结构

多重编辑杂核单量子相干(ME-HSQC)实验

• HSQC:在HSQC中，可以直接从两个不同元素的原子核发出信号有关．在这种情况下，来自氢原子核的信号可以与它直接结合的碳核的信号相关联。这种相关性在二维HSQC光谱中表现为交叉(氢和碳轴上的频率出现的峰与一维氢和碳光谱中的峰对应)。没有交叉的一维碳光谱中的信号立即被识别为四级碳。
• 多元化编辑HSQC:多元化编辑，又称部门编辑，版本的HSQC是对HSQC基础实验的一个众所周知的延伸。与HSQC实验相似，在ME-HSQC光谱中，直接结合的氢原子核信号与碳核信号通过交叉连接。烃基的多重性，即CH, CH₂, CH_3.，也可直接由峰相建立。

CH和CH_3.交叉是阳性的(如图2中的红色所示)，而CH₂crosspeaks是否定的(如图2中的蓝色所示)。快速检测多重性的潜力对结构阐明至关重要。图2显示了gemfibrozil的完整ME-HSQC谱图。

图2。ME-HSQC用于1M gemfibrozil。4次扫描，总实验时间35分钟。串音上的数字与图1中编号的碳位置相关。

杂核多键相关(HMBC)实验

• HMBC: HSQC实验提供了有关碳氢官能团的有用数据，这些数据通常足以验证已知的结构。但这对于阐明未知分子的结构是不够的。一般来说，结构阐明需要更多关于分子碳主链连接性的数据。这个数据是由HMBC实验提供的。

在HMBC实验中，氢原子核的信号与远离2和3个碳核的信号相关联。如果是烃链的一部分，则ME-HSQC将显示C¹和H^一个C²和H^bC^3.和H^c．

HMBC频谱中的HSQC串扰将被抑制，而C¹与H^b和H^cC²与H^一个和H^cC^3.与H^一个和H^b将会看到。

通过结合两种光谱，核磁共振用户可以构建碳主链结构以及相关碳氢基团的图像。图3显示了gemfibrozil的整个HMBC谱。

图3。HMBC为1M gemfibrozil。16次扫描，总实验时间为1小时40分钟。

结论

通过异核相关实验，用户可以通过将氢原子与它们所结合的碳(ME-HSQC)以及与碳2和3键离(HMBC)结合，建立完全未知分子的结构。

质子测量的更大灵敏度可以用于类似的逆实验HMBC和HSQC，使许多不明化合物的结构阐明在几个小时内。

这些信息已经从牛津仪器磁共振提供的材料中获得，审查和改编。亚博网站下载

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