二維核磁譜解析第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日3.1核磁共振二維譜的一般知識

核磁共振二維譜的外觀一般為等高線圖形(圈越多的地方表示峰越高).二維譜的周邊輪廓為矩形.核磁共振二維譜的橫坐標表示為2或者F2，縱坐標表示為ω1或者F1，ω或者F都是頻率的意思.

核磁共振二維譜是把兩種核磁共振譜圖關聯起來（如異核位移相關譜），或者揭示峰組之間的關系（如同核位移相關譜、NOE類相關譜）。

核磁共振二維譜的橫坐標（ω2或者F2)所對應的物種是測定的物種.例如：H，C-COSY譜把氫譜和碳譜關聯起來，橫坐標是碳譜，即直接測定的是13C棋.在H，C-COSY譜中，縱坐標是1或者F1，對應的是氫譜。第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日核磁共振二維譜的相關峰說明了這兩個頻率的相關性.注意：核磁共振二維譜中會存在假峰.判斷假峰最簡單的辦法就是看相關峰的橫坐標或者縱坐標是否不對應共振頻率，如果相關峰沒有對準氫譜或者碳譜的峰組位移，那么這個相關峰就是假峰。第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日3.2同核位移相關譜

同核位移相關譜COSY(或寫為H,H-COSY)譜，是最常用的核磁共振二維譜.COSY譜圖的輪廓外形為矩形或者正方形（取決于橫坐標和縱坐標的比例)，最常見的為矩形.COSY譜的橫坐標（2，F2)和縱坐標（1，F1)方向的投影都是該化合物的氫譜，因此其橫坐標和縱坐際都標注氫譜化學位移.在COSY譜的上方（或者再加-個側面)有對應的核磁共振氫譜.氫譜的化學位移數值和COSY譜的化學位移數值是一致的.COSY譜中有-條對角線.通常的走向是從左下到右上.對角線上有若干峰組，它們和氫譜的峰組完全對應.對角線上的峰(組)稱為對角線峰或者自動相關峰，它們沒有提供相關信息.在COSY譜中還有另外一類峰(組).它們處于對角線外，稱為相關峰或者交叉峰.每個相關峰都反應一組耦合信息.第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日COSY譜主要反映的是3J的耦合信息.選取任意一個相關峰作為出發點，通過它作條垂線，會與某對角線峰組及氫譜中的某峰組相交，該峰組即是參與(對應這個相關峰)耦合的一個峰組.通過所選定的相關峰作一水平線，會與某對角線峰相交，再通過該對角線峰作一垂線，會與氫譜中的另外一個峰組相交，此峰組即是參與〈對應這個相關峰〉耦合的另外一個峰組.因此，通過COSY譜中的任意一個相關峰，可以直接確定有關的一對峰組的耦合關系.不用分析氫譜中峰組的峰型(不用分析峰組間的等間距)。COSY譜一般反映的是3J的耦合信息.如果4J的數值不小，在COSY譜中也可能出現相關峰，這在芳環體系中常可以看到.在芳環體系甚至可能出現5J的耦合相關峰.另外.如果3J的數值小〈如影響3J數值的二面角接近90），可能在COSY譜中的相關峰很弱，甚至消失.第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日COSY譜中的對角線把COSY譜分為兩個部分.因為常見COSY譜的對角線從左下到右上，所以COSY譜的這兩部分就是左上和右下.由于COSY譜中的相關峰是沿著對角線對稱分布的，四此COSY譜中兩個部分所含的信息相同，只分析其中的任一部分即可.第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日3.3NOESY譜和ROESY譜NOESY譜和ROESY譜都屬于NOE類相關譜.這倆種二維譜的原理和效果有些差別，主要根據所研究的有機化合物選擇.但是這兩種二維譜的外形和解析方法是一樣的.

在測定常規核磁共振氫譜之后，如果化合物的結構中有兩個H，它們之間的空間距離比較近（小于5X10-10m)，照射其中一個H的峰組時測定氫譜.與該H相近的另外一個H的峰組面積會變化，這就是NOE效應.做NOE差譜，把后面測得的氫譜減去原來的(常規）氫譜，面積有變化的地方就會出峰，這就可以發現NOE效應.上述的方法是用一維譜的方式測定NOE效應.如果一個化合物中有若干成對的氫原子空間距離相近，需要照射若干次，這樣顯然不方便.NOE類的二維譜則是通過一張NOE類的二維譜找到-個化合物內所有空間距離相近的氫原子對.第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日NOESY譜和ROESY譜的外觀與COSY譜相同，只是NOE類相關譜中的相關峰反映的是有NOE效應的氫原子對.當然由于具有3J耦合的兩個氫原子的距離也不遠，因此在NOE類相關譜中也常出現相關峰（作圖時采取措施盡量去除，但是難以完全除掉).所以，在分析NOE類相關譜時要特別注意不是3J耦合的相關峰.某個相關峰所對應的兩個氫原子跨越的化學鍵數目越多，從NOE效應的角度來看意義越大.第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日化古物C3-7的結構如下:其NOESY譜和NOESY譜的局部放大譜分別如圖3.19和圖3.20所示.第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日通過NOESY譜的數據，確定如下NOE效應，因而也就可以確定側鏈的方向：第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日再以上面討論過的化合物C3-1為例.化合物C3-1的NOESY譜及其局部放大譜分別如圖3.21和3.22所示.第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日由于這兩個氫原子跨越5根化學鍵，不能存在耦合關系，因此這個結果說明它們所在的六元環為船式構象.從NOESY譜可以看到如下NOE效應:第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日從NOESY譜可以看到如下NOE效應:第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日從NOESY譜可以看到如下NOE效應:第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日解析：兩個通過氫譜難以辨別此化合物是那個結構，但用過NOESY可以看到叔丁基只和a一個氫有NOE相關信號，所以可以確定結構，如果是，那么叔丁基應該與c,b兩個氫有NOE相關信號。第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日通過羰基對苯環的拉電子作用可以區分1，1`和2，2`的化學位移；但通過3位置氫與1，1`氫有noe，而與2，2`氫沒有noe，通過這一點也可以區分1，1`和2，2`的化學位移第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日從NOESY譜可以看到如下NOE效應:第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日從NOESY譜可以看到如下NOE效應:第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日解析：上面是C6D6和CDCl3兩種不同溶劑中的氫譜。由氫譜可以看出在C6D6中的2，2`兩個氫明顯