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之前我們已經講過了NMR的基礎內容：像極了愛情。無論是科研領域還是考研方面，NMR（核磁共振）的應用都是不容小覷的。小到產物的表征，大到蛋白質空間結構的確定，無處不用核磁。 傅里葉變換Fourier transform (FT)的出現使得核磁共振的數據更加精確高效，這使得我們能夠更加精細的表征復雜分子。 1.雙共振技術雙共振技術也被稱為雙照射技術，是核磁共振譜中常用的一種實驗技術。具體操作方法是，在進行射頻掃描H1的同時，再加上某個特定射頻來照射特定核，使其達到飽和狀態。 所謂飽和狀態，就是處于高速往返于各個自旋態之間，這種現象使得譜圖產生相當大的變化。雙共振技術使得被照射的核達到飽和，因而在各個狀態停留時間很短，使得該核與其他自旋核的耦合作用消失，原來比較復雜的信號轉變為單峰，這就是自旋去耦現象，對于確定質子間的相互耦合非常有用。 2.耦合過程分子中自旋核與自旋核之間相互作用稱自旋-自旋偶合。由自旋偶合產生的多重譜峰現象稱為自旋裂分。可以說，偶合是裂分的原因，裂分是偶合的結果。 自旋一自旋偶合，可反映相鄰核的特征，可提供化合物分子內相接和立體化學的信息。對簡單偶合而言，峰裂分距離即偶合常數。 根據相互干擾的兩核間間隔的鍵數目可將偶合常數分為1J、2J、3J等。左上角的數字表示相互干擾的核之間間隔的數目。 （3）遠程偶合常數較小，一般小于1Hz，通常觀察不到，若中間插有鍵，或在一些具有特殊空間結構的分子中，才能觀察到。根據偶合常數的大小，可以判斷相互偶合的氫核的健的連接關系，幫助推斷化合物的結構。 3.NOE效應前面都是一些基礎內容，接下來我們來看核的NOE效應（核的Overhauser效應）： 1953年，Overhauser發現，在金屬原子體系中，如果飽和電子自旋，那么引起核自旋的共振信號加強，這一現象稱為Overhauser效應。1965年，在核磁共振的研究中發現，如果飽和某一個自旋核，則與其空間相近的另一個核的共振信號加強。 當然，這里的空間相近是很模糊的概念，一般認為5埃以內，注意，空間相近不一定是耦合的核。 4.應用例舉還有一種實驗上常用的NOE差譜，就是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類的二維譜找到一個化合物內所有空間距離相近的氫原子對。 NOESY譜或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)。 后面的二維譜對NOE的觀測很有價值，我們將在下一期文章中詳細介紹。 |
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