NMR核磁共振技术及其操作系统应用.ppt

核磁共振 液体NMR实验操作培训（一） 原子核的磁性 静磁场B0下原子核的磁性质 原子核的核磁共振频率- Larmor 频率 样品体系的宏观磁化矢量的产生 磁化矢量、射频脉冲和FID信号 旋转坐标系及FID信号 FID信号的差频检测 FID信号检测 FID信号的正交检测 FID信号的正交检测 FID信号的正交检测 FID信号的正交检测 NMR 谱仪 NMR 谱仪 NMR 谱仪:机柜 核磁共振静磁场－超导磁体 核磁共振：探头与前置放大器 NMR：前置放大器(preamplifier) NMR 谱仪: 探头 核磁共振：探头、量规和样品管 液体NMR实验操作培训(二) 射频脉冲的产生及脉宽的测定 射频脉冲的产生及脉宽的测定 NMR：90o脉冲的测定 NMR：常用的90o脉冲 NMR：90o脉冲的功率（射频场强） NMR：90o脉冲的功率（射频场强） NMR：探头的调谐和阻抗匹配 NMR：探头的调谐和阻抗匹配 NMR：脉冲的相位 NMR：锁场与匀场 NMR：锁场与匀场 NMR：锁场与匀场 NMR：锁场与匀场 NMR：锁场与匀场 NMR：测试温度的控制与校正 NMR实验的基本步骤 NMR实验的采样参数 NMR实验的数据处理 NMR：样品的制备 数据处理-充零、线性预测 数据处理-充零、线性预测 数据处理-窗函数处理 数据处理-窗函数处理 液体NMR实验操作培训（三） 同核（homonuclear）二维谱 ——1H-1H COSY, NOESY, TOCSY 二维核磁共振-2D NMR 二维谱的采样方式 同核二维谱的外观 二维谱的谱峰解释 同核二维谱的采样参数设置 1H –1H COSY 1H-1H COSY谱中的相关峰表示与该峰相交的两个峰之间有自旋－自旋偶合（J－Coupling）存在。 通常在化学结构上，两个峰之间有自旋－自旋偶合表示产生该两个峰的原子之间相隔的化学键数在三键以下。（当它们之间有双键或三键存在时，四键或五键之间的原子也会有J偶合存在） 相关峰的强弱（高低）与偶合常数J值的大小有关，J值越大相关峰越强 1H－1H COSY的种类 绝对值与相敏(phase sensitive)的COSY 绝对值COSY的峰都为正峰，相敏COSY的峰有正负（可调相位）。相敏COSY中的峰比绝对值COSY的峰更尖锐（可减小谱峰的重叠程度，但需要增加累加的数据点）。 多量子滤波(MQF)COSY 双量子滤波DQF－COSY：滤掉（减小）单量子峰（对角线峰和没有 偶合的溶剂峰）。 叁量子滤波TQF－COSY：滤掉（减小）单量子和双量子峰 1H－1H TOCSY 两个（组）氢原子只要是在一个自旋体系中，无论是有直接偶合或是间接偶合，它们之间都会有相关峰出现。 自旋体系是由多个原子核组成的体系，体系中任一原子核至少与本体系中另一原子核有J偶合，而体系中所有原子核都不与体系外的原子核有J偶合 一个自旋体系中，原子核之间有J偶合存在，称为直接偶合，没有J偶合的，称为间接偶合 1H –1H NOESY NOESY谱中的相关峰表示产生该两个峰的氢原子间空间距离近（＜5A？！） 小分子的NOE相关峰与对角线峰的相位相反，大分子的NOE相关峰与对角线峰相位相同，分子量在1000－1500左右时不出峰（与仪器磁场强度有关） 有化学交换的峰之间也会产生NOE相关峰，其相位与对角线峰相同 相关峰的强弱与氢原子间距离的10－6呈正比，距离越近，相关峰越强 相关峰的强弱与脉冲序列中的混合时间（mixing time）有关，通常混合时间等于T1时，NOE峰最强 液体NMR实验操作培训（四） 异核（heteronuclear）二维谱 ——1H-13C HSQC(HMQC)，HMBC 异核（1H-13C）二维谱 1H –13C HSQC － 碳氢直接相关实验 1H-13C HSQC 实验是异核二维谱，没有对角线峰。每个相关峰表示相交的氢、碳峰所对应的氢、碳原子是直接（一键）相连的。 HSQC实验可以使氢谱和碳谱中的谱峰指认信息相互利用、相互印证。 当CH2上两个氢的化学位移不等时，HSQC谱上，一个碳峰就会与两个氢峰有相关峰。 1H-13C HMBC－氢碳远程相关实验 HMBC是异核二维谱，没有对角线峰。每个相关峰表示相交的氢、碳峰所对应的氢碳原子是以两键、叁键或四键相连的。 HMBC 谱上是否出峰与氢、碳原子相隔几键没有直接关系，只与实验参数设置中所设的J值有直接关系。氢碳两键、三键或四键的J值范围有很大部份是重叠的。 由于脉冲序列的关系，HMBC谱中有时也会出现一键偶合的峰，是以