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核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 核磁共振原理及其在 生物学中的应用 第九章 二维磁共振波谱基本原理 § 9.1 — § 9.4 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 二维NMR •  比列时的Jeener于1971年提出二维NMR 的思想 •  瑞士的Ernst对二维NMR进行了深入研究，于1976年 用量子统计的系综理论对二维NMR原理进行详尽的 理论阐述，1983年又提出乘积算符理论，大大简化 了脉冲序列的分析。由于在PFT-NMR及2DNMR二方面 的贡献而获得1991年诺贝尔化学奖 •  瑞士的Wüthrich首先将2D-NMR 的方法用于蛋白质， 发展了将2D-NMR和距离几何结合得到蛋白质在溶 液中的空间结构的方法 ，第一个用NMR方法解析 出蛋白质的空间结构。获得2002年诺贝尔化学奖 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 二维谱举例一：COSY 对角峰 交叉峰 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 二维谱举例二：NOESY 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 二维谱举例三：HSQC Pro Arg, Lys, Asp, Glu 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 二维谱的优点 •  交叉峰包含的信息比普通一维谱丰富得多 •  引入另一个频率变量，使原来拥挤在一个线 段上的密集谱线，可以分散在一个平面上， 提高图谱的分辨率 •  实验方法灵活多样 ，被称为 “自旋工 程” (Spin engineering) •  可以间接检测到在普通一维NMR实验中检测不 到的跃迁，如多量子跃迁 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 二维核磁共振波谱的基本思想 •  二维NMR实验在时间域上可分为四个时期 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 2D-FID •  记录的是时间域的二维信号S(t,t)，经二维Fourier 1 2 变换即得频率域的二维核磁共振谱S(ω ,ω ) 1 2 核磁共振基本原理 10讲 吴季辉 记录二维谱时，实际上是记录一个二维数据矩 阵，t1维的点数为n1 ，t2维的点数为n2 ，总的 数据点为n1*n2 。由于t2维的n2数据点是在同 一个FID 中记录的，其点数的增加只是导致记 谱时间增加这些点对应的采集时间；而t1维的