关联性磁振频谱

二维核磁共振频谱学中的技术

关联性磁振频谱（Correlation spectroscopy, COSY）是二维核磁共振（NMR）频谱学中的一种技术，其他二维NMR技术包括有J频谱（J-spectroscopy）、交换谱（Exchange spectroscopy, EXSY）及核欧佛豪瑟效应频谱（Nuclear Overhauser effect spectroscopy, NOESY）。二维NMR频谱对于分子提供了比一维NMR频谱更多的信息，在对分子结构的决定上极为有用，尤其当分子极为复杂，难以用一维NMR来研究之时。历史上第一项二维NMR实验方法——COSY是由Jean Jeener于1971年首先提出，其为布鲁塞尔自由大学（Université Libre de Bruxelles）教授。真正的实验由Walter P. Aue、Enrico Bartholdi 及理查德·恩斯特（Richard R. Ernst）三人首先完成，于1976年发表。

简介

关联性磁振频谱（Correlationspectroscopy,COSY）是二维核磁共振（NMR）频谱学中的一种技术，其他二维NMR技术包括有J频谱（J-spectroscopy）、交换谱（Exchangespectroscopy,EXSY）及核欧佛豪瑟效应频谱（Nuclear Overhauser effect spectroscopy,NOESY）。二维NMR频谱对于分子提供了比一维NMR频谱更多的信息，在对分子结构的决定上极为有用，尤其当分子极为复杂，难以用一维NMR来研究之时。历史上第一项二维NMR实验方法——COSY是由Jean Jeener于1971年首先提出，其为布鲁塞尔自由大学（Université Libre de Bruxelles）教授。真正的实验由Walter P. Aue、Enrico Bartholdi 及理查德·恩斯特（Richard R. Ernst）三人首先完成，于1976年发表。

原理

二维NMR实验牵涉到一连串的一维实验组。每单项实验包含了一组射频脉冲序列，脉冲间存有些延迟时间（delay periods）。脉冲的时机、频率以及强度决定了每个NMR实验的异同点。在延迟时间期间，核自旋被允许自由旋进，此段时间称作演化时间（evolution time），长度是可以预先决定好。核频率在最后的脉冲之后才被侦测。在相续的单项实验中，演化时间逐步增加；每个单项实验所收到的资料形成了一组二维资料组。

其中一例二维NMR实验为同核种（homonuclear）COSY脉冲序列，包括了第一个脉冲（p1），接着是演化时间（t1），再接着是第二个脉冲（p2），最后是测量时间（t2）。电脑会将所有的频谱组集成演化时间（t1）的函数。最后，透过傅里叶变换将时间相依的讯号转为二维频谱

NOESY

在NOESY谱中，混合时的核自旋间的核欧佛豪瑟效应交叉弛豫用于建立NOESY的关联性。这种谱很像COSY，都有着呈对角线的峰和交叉峰，然而NOESY中的交叉峰反映了两个核音的空间距离关系而不是通过化学键相连的关系，NOESY谱中通常还有额外的无用的轴峰，不过可以通过在差异实验中反转第一个脉冲的相来消除。NOESY的应用之一是在生物大分子的研究中，比如可以用NOESY来辅助确认蛋白质的空间信息。通过预先设定单个的共振，NOESY也可以显示一维的谱图，这时通过预设的某个核，可以得到很强烈的负信号，而相邻的核则显示较弱的正信号。这种一维NOESY谱只揭示了那些感兴趣的，且可以测出NOE信号的信，不过所花费的时间要远少于完整的二维NOESY实验。另外，如果预设的核的化学环境随时间变化的话，将会有多个负信号显示，与核磁共振交换谱所给出的交换信息。

异核单量子相关谱（HSQC）

异核单量子相关谱Heteronuclear single-quantum correlation spectroscopy （HSQC）。

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