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二维核磁共振谱 1 基础知识 1 二维核磁共振谱 COSY correlationspectroscopy 又称之为二维相关谱或相关谱 2 测定的目的 获得各种相关核 例如 1H 1H相关1H 13C相关等 的重要信息 COSY的形式 1H 1H COSY1H 13C COSY以及在此基础上发展起来的其它各种特殊测定 3 二维核磁共振谱的形式 1H 1H COSY 1H 13C COSY F2 F1 F1 F2 iii 交叉峰 对应出现在与对角线垂直的位置的峰 横轴 F2轴 纵轴 F1轴 例如 X和Y 例如 P和Q 2 1H 1H COSY 同核相关 1H 1H COSY谱特征 注意 F1和F2为同种核时 一对交叉峰对称出现在与对角线垂直的位置 F1 F2 对角线峰 出现在对角线上的峰 实际上是由等高线构成的点 用途 发现 或归属 存在着相互偶合关系的1H核 进而确定分子中各种质子的配置或连接 HB HA HB HA 出现交叉峰P表示HA和HB存在着相互偶合关系 获得的信息 例1 交叉峰P表示HA与HB存在着偶合关系 交叉峰Q表示HB与HC存在偶合关系HA与HC不存在偶合关系 获得的信息 Q P P Q 例2 归属某化合物中HA HB HC之间的偶合关系 例3 归属化合物中各个1H核之间的偶合关系 有时对于较远程的偶合也出现交叉峰 因此 显示交叉峰的1H核之间不一定就相隔三根键 注意 偶合常数 J 为零的1H之间不出现交叉峰 因此 不出现交叉峰的1H核之间也有可能是相邻的 2 1H 13C COSY 异核相关 测定目的 确定 或归属 C和H之间的连接方式 在1H核的信号得到归属情况下 进行13C核信号的归属 在13C核的信号得到归属情况下 进行1H核信号的归属 归属方法 1 普通1H 13C COSY F1 F2 特征 无对角线峰 只出现1H核和13C相关的交叉峰 CB与CE显示一个交叉峰 表明有如下关系 获得的信息 根据CD的分裂情况或HR的积分数 CD可归属为一个CH2 其连接方式如下 CC也可归属为一个CH2 但是两个氢核不等同 其连接方式如下 CD核上所连接的两个氢原子为等同的HR核 CC核上所连接的两个氢原子为不等同的HS和HQ核 对任何一个13C信号都不出现交叉峰的1H信号 可能对应着OH或NH那样的1H核 一些特殊情况 个非等价CH2的和 个CH的13C信号重合 i 某个13C信号在 个相应的1H位置出现交叉峰时 可能存在以下几种可能 个CH的13C信号重合 重合信号 这些经验对谱的解释非常有用 某位置出现的1H信号与 个13C位置有交叉峰时 可以认为是CAH2的1个氢 CBH2的1个氢以及CCH的1个氢的1H信号的重合 目的 观察1H与2 3根化学键结合的13C的相关峰 确定 或归属 C和H之间的连接关系 2 远隔1H 13C COSY 远隔H C COSY long rangH C COSY或称为COLOC 个1H核与2 3根化学键结合的13C也显示交叉峰 因此 当1H谱的归属达到一定程度时 本法对碳骨架的决定尤为重要 COCLO通常与普通H C COSY组合使用 COLOC能够获得的信息 相隔 根化学键的1H和13C是相关核 一般能够观察到交叉峰的存在 因此本法可以获得以下信息 i 可以观测到以下结构中的相关交叉峰 ii OH和 NH的1H核通过杂原子可观测到与相关13C核的交叉峰 iii 四级碳也可观测到相应的交叉峰 箭头