反相异质相关 - 2D NMR实验

自成立以来，二维（2D）NMR实验的出现被认为是NMR中最大的发展之一。

这种实验的引入大大提升了结构阐明的NMR的范围，并且还扩大了可以解决的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，数据的2D离散傅里叶变换产生具有频率轴F1和F2的2D频谱。在高领域，2D NMR实验是常规，实用和信息性的，现在他们为Benchtop NMR提供了相同的益处。

异核相关实验是一类重要的2D实验。这些实验提供了两种不同元素（例如碳和氢）的核之间的贯通相关性，并且对于建立未识别的分子的结构是必不可少的。

实验装置

两个异核2D实验-HMBC和Me-HSQC- 在本文中展示。它们被归类为反相核实验，因为直接观察来自氢核的信号，以提高敏感性。该技术允许数据采集更快，而不是直接的异核实验，例如Hetcor，通常会将必要的时间从多小时降低到仅仅几分钟。

使用分子吉哌齐的分子样本来证明这些实验（参见图1）。Gemfibrozil是一种用于治疗异常血脂水平的药物。

图1。Gemfibrozil的化学结构

多重编辑异核单量子相干（ME-HSQC）实验

• HSQC：在HSQC中，来自两个不同元素的核的信号可以直接联系。在这种情况下，来自氢核的信号可以与来自其直接结合的碳核的信号相关联。该相关性表现为交叉斑（氢气和碳轴上出现的峰值），在2D HSQC光谱中的氢和碳轴）。1D碳光谱中的信号在没有任何交叉展示的情况下立即被识别为第四纪碳。
• 多重编辑的HSQC：多重编辑的，也称为Dept-edited，氟QC的版本是基本的HSQC实验的众所周知的延伸。类似于HSQC实验，来自氢核的信号和来自直接结合的碳核的信号通过ME-HSQC光谱中的交叉斑点连接。烃类的多重性，即CH，CH₂, CH_3.，也可以通过峰值阶段直接建立。

ch和ch_3.Crosspeaks是阳性的（在图2中指示为红色），而CH₂交叉层是负的（图2中的蓝色表示）。快速检测多重性的潜力对于结构阐明至关重要。图2显示了Gemfibrozil的完整ME-HSQC光谱。

图2。ME-HSQC为1M Gemfibrozil。4扫描总实验时间35分钟。交叉斑块上的数字与图1中的编号碳位置相关联。

杂核多键相关(HMBC)实验

• HMBC：HSQC实验提供有关烃类官能团的有用数据，这通常足以验证已知结构。但它不足以用于未知分子的结构阐明。通常，结构阐明需要更多关于沿分子碳骨架的连接的数据。该数据由HMBC实验提供。

在HMBC实验中，来自氢核的信号与来自碳核2和3键的信号相关。如果是碳氢化合物链的一部分被认为是，ME-HSQC将在C之间展示交叉斑谎¹和H.^一种， C²和H.^B.C^3.和H.^C。

HMBC频谱中的HSQC交叉跳闸将被抑制，而C的交叉跳线¹与H.^B.和H.^C， C²与H.^一种和H.^CC^3.与H.^一种和H.^B.将被看到。

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扫描总实验时间为1小时40分钟。

结论

通过异核相关实验，通过将氢原子与碳（ME-HSQC）与碳（HMBC）结合（HMBC），用户可以通过将氢原子与碳（HMBC）结合而建立完全未识别分子的结构。

质子测量的更大灵敏度可以用于类似的逆实验汉语和HSQC能够在几小时内实现许多未识别的化合物的结构阐明。

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