C-NMR H-NMR L SC.NME
1 350 2 O 3 1 4 5 8 O 7 6 1' 6' 2' 5' 3' 4' O O 7' O O H H 351 CDCl3 CDCl3 TMS 352 353 354 355
核磁共振碳谱的解析 2)计算不饱和度 3)分于对称性的分析：者请线数目少于元米超成式 分区和区、不 6)推出结构单元。组合可能的结构式： 区来原子区、区 )对推出的结构进行碳谱指认。 核磁共振碳谱的解析 vp-1.3-diol ide (SDA)adopts chair with the twist-boa 3 Aargp ifference of substit ents at C4 and C6 increase,the TOCSY、HOHAHA 核磁共振二维谱 )森为点相 关请。可从某一个氢核的浦峰出爱，找到与它处于同一精 2D NMR Spectra 合体系的所有氢核谱峰的相关峰，TOCSY和HOHAH
2 356 357 核磁共振碳谱的解析 解析步骤： 1）区分出杂质峰、溶剂峰，不要遗漏季碳的谱线； 2）计算不饱和度 3）分子对称性的分析：若谱线数目少于元素组成式 中碳原子的数目，说明分子有一定的对称性； 4）碳原子级数的确定（活泼氢数目的确定）； 5）碳原子d值的分区：饱和区、不饱和区、杂原子区、羰基区 6）推出结构单元，组合可能的结构式； 7）对推出的结构进行碳谱指认。 358 核磁共振碳谱的解析 Fig. 1. Conformations, chemical shifts, and NOES for (a) syn-1,3-diol acetonide (SDA) and (b) anti-1,3-diol acetonide (ADA). 359 • The meso-like syn-1,3-diol acetonide (SDA), adopts a chair 1,3-dioxolane conformation with axial and equatorial methyl groups. The anti-1,3-diol acetonide (ADA) with C2- like symmetry, prefers the twist-boat conformation to minimize 1,3-diaxial interactions; and the methyl groups are almost equivalent. In the SDA, the axial and equatorial methyl groups resonate atwd 30 ppm and wd 20 ppm, respectively. In the ADA case, the methyl group chemical shifts are almost identical to each other (wd 25 ppm). As the size difference of substituents at C4 and C6 increase, the 1,3-dioxane ring tends to adopt a chair conformation (Fig. 1). It should be noted that the symmetry elements in 1,2-diol acetonides are also useful for assignment purposes. 360 核磁共振二维谱 2D NMR Spectra 2D NMR Spectra 361 TOCSY、 HOHAHA • TOCSY (Total Correlation Spectroscopy）与 HOHAHA (Homonuclear Hartmann Hahn spectroscopy）称为总相 关谱。可从某一个氢核的谱峰出发，找到与它处于同一耦 合体系的所有氢核谱峰的相关峰。TOCSY 和 HOHAHA 的用途及谱图的外观是一样的，只是实验时所用的脉冲序 列不同。TOCSY 和 HOHAHA 谱目前正被越来越广泛的 使用
一维多重接力磁化转移 73TOC5Y(覆得所有J偶合腻像) (ID HOHAHA) ,在解析复杂的HNMR谱时，如有一种方法能把 6 使化从某个开始， 转移， Ha Hib Hc Hd c-c-c-c er081-85 OM Joumal of Ehmopharm-0 2D INADEQUATE INADEOUATE (ineredible natural abundance double gu 定有机化合物 为的行 NADEOUATE,特别悬2 D INADEOUATE想的方法 DEOTE通过℃C的物合从独到它门之的接 有万分之 低，需要很多祥品（几十乃至上百素克），且箭要很长的实验 时间（有时候需要一周），因此目前的应用受到了限制。 4.5 4.0 3
3 362 一维多重接力磁化转移 (1D HOHAHA) • 在解析复杂的1H NMR谱时，如有一种方法能把 各偶合系统从原光谱中分离并检测出来，这对 结构解析提供极大的帮助 • 1D HOHAHA: 使磁化从某个1H 开始，并沿该氢 所属偶合系统接力转移，并检测出只因磁化转 移所产生的共振信号 C C C C Ha Hb Hc Hd 363 1 5 1 6 4 364 Tetrahedron 2000, 56:10081-10085 365 Journal of Ethnopharm. 1991, 32, 103-110. When overlap is too severe, relayed COSY and total correlation spectroscopy (TOCSY or HOHAHA) are used to visualize all the partners in a spin system. Delayed COSY allows linking of signals which are very weakly coupled (down to 0.1 Hz) 366 CH2OH OH O O P O H A 2C OH O O P O CH2 OH OH OH O N N N N 367 • INADEQUATE (incredible natural abundance double quantum transfer experiment)是确定碳原子连接顺序的实验。 •从鉴定有机化合物结构的观点来看，用实验直接确定碳原子的 连接顺序是最富吸引力的方法。因此从方法学的角度来看， INADEQUATE，特别是2D INADEQUATE是最理想的方法。 INADEQUATE通过13C-13C的耦合从而找到它们之间的连接关 系。 13C同位素的天然丰度只有1.1%，两个13C核相连的几率就 只有万分之一了。这也就是说INADEQUATE实验的灵敏度很 低，需要很多样品（几十乃至上百毫克），且需要很长的实验 时间（有时候需要一周），因此目前的应用受到了限制。 2D INADEQUATE
2D INADEQUATE For organic structure determination,the w most important types of NMR spectra are the proton and carbon spectra. They give information about the number of hydrogens and carbons in a molecule and how those hydrogens and carbons are conneeted together as well as information about functional groups. 异核位移相关谱 异核位移相关谱 谱，直接相关谱是把直接相连的℃和用关联起来，矩 COl0C(远程(C-用化学位移相关谦，Correlatio 此中季膜无相关峰。 Spectroscopy Via Long R ng Coupling) 非常有用。 单键的异核位移相关谱 HNoCdieieroaedkearMalipeOatum 界种经速柔机选利方生美目前香用的方法 ·HOC(H检测的异技多量子相干实酸，HDeteeted 。HsOC(H检测的异核单量子相干实验，HDtd Coher 奥在有有时陵模的益整信状装的
4 368 2 1 4 3 5 6 7 O H H O 6-7 5-6 4-5 1-2 2-3 3-4 1 4 2 3 5 6 7 F2 F1 2D INADEQUATE 369 For organic structure determination, the two most important types of NMR spectra are the proton and carbon spectra. They give information about the number of hydrogens and carbons in a molecule and how those hydrogens and carbons are connected together as well as information about functional groups. 370 异核位移相关谱 u C—H COSY 是13C 和1H 核之间的位移相关谱。它反映了 13C 和1H 核之间的关系。它又分为直接相关谱和远程相关 谱，直接相关谱是把直接相连的13C 和1H 核关联起来，矩 形的二维谱中间的峰称为交叉峰（ cross peak）或相关峰 （correlated peak），反映了直接相连的13C 和1H 核，在 此图谱中季碳无相关峰。 u 远程相关谱则是将相隔两至四根化学键的13C 和1H 核关联 起来，甚至能跨越季碳、杂原子等，交叉峰或相关峰比直 接相关谱中多得多，因而对于帮助推测和确定化合物的结 构非常有用。 371 异核位移相关谱 u 在异核位移相关谱测试技术上又有两种方法，一种是对异 核（非氢核）进行采样，这在以前是常用的方法，所测得 的图谱称为 “ C， H COSY”或长程“ C，H COSY”、 COLOC （ 远 程 13C—1H化 学 位 移相 关 谱， Correlation Spectroscopy Via Long Rang Coupling）。 u 因是对异核进行采样，故灵敏度低，要想得到较好的信噪 比必须加入较多的样品，累加较长的时间。 372 单键的异核位移相关谱 u 另一种是对氢核进行采样，这种方法是目前常用的方法， 所得的图谱为： u HMQC（1H 检测的异核多量子相干实验，1H Detected Heteronuclear Muliple Quantum Coherence） u HSQC（1H 检测的异核单量子相干实验，1H Detected Heteronuclear Single Quantum Coherence）谱。 u 由于是对氢核采样，故对减少样品用量和缩短累加时间很 有效果。 u 皂苷分子中含有多个糖时，除糖的端基碳氢信号外，糖的 其他碳氢信号均出现在同一区域，重叠严重，归属困难。 373 HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence) Direct proton-carbon coupling: 1J assign CH, CH2 and CH3 carbon signals C C H H H CH3 H
以 。。 09 HMQC of 40 pg of Strychnine in 160 ul benzene 500 MH HMQ ·
5 374 375 376 HMQC of 40 µg of Strychnine in 160 µl benzene 500 MHz 377 O O OH OH HO 6 3 8 2' 3' 378 O O OH OH HO OH OCH3 379 HMQC O O OCH3 OH H3CO OH
HMQC HMQC HMQC 6
6 380 H2C CH3 OH H O O H 4 H 3 H HO H 2 CH3 HMQC 381 HMQC 10 5 9 6 8 7 12 3 11 4 2 14 O 1 H O O CH3 15 O CH3 13 382 HSQC 2 O 3 1 4 5 8 O 7 6 1' 6' 2' 5' 3' 4' O O 7' O O H H 383 HSQC O O HO O OH OH HO H H H H 384 O AcO H H OAc HO O 1 3 5 7 9 11 13 15 17 18 19 20 1' 2' 3' H-10 H-9 H-5 H-13 H-20b H-20a H-3' H-2' Ph-H C-12 C-11 H-3 H-14a H-14b Me-18 C-10 C-13 C-5 C-9 H-3' C-20 C-2' Ph-C Me C O O HMQC H-20b H-13 H-20a H-5 H-9 H-10 H-2' H-3' h-H H-3 H-14a 385 HMQC
HMQC HMQC 远程异核位移相关谱 away assign quaternary carbons. 2 子出是货他顺子宫阴 &31HBC(暖样n≥2之时像刚 3 >
7 386 HMQC 387 HMQC 388 远程异核位移相关谱 • HMBC（1H 检 测 的 异 核 多 键 相 关 实验，1H Detected Heteronuclear Muliple Bone Correlation 或 Long Range Heteronuclear Multiple Quantum Coherencel）谱：反映 的是相隔2个和3个键的碳氢之间的相关信息，而中间隔的 原子可以是碳，也可以是氧、氮等其他杂原子。应用 HMBC谱可以较容易地确定苷分子中糖和糖以及糖和甘元 之间的连接位置。 • 由于是对氢核采样，故对减少样品用量和缩短累加时间很 有效果。 389 HMBC (Hetero-nuclear Multiple Bond Correlation) Coupling between protons and carbons that are more distant that one bond away assign quaternary carbons. C CH O H CH3 O H 2J 3J 4J 390 391
业三 丝4益垫 ,中 COSY H;CO- 形我} 上
8 392 O OH OH O HO NOE O OH OH HO H H HO H H HMBC HMQC 393 O O OCH3 OH H3CO OH 394 O O OCH3 OH H3CO OH 395 O O OCH3 OH H3CO OH COSY 396 HMQC O O OCH3 OH H3CO OH 397 HMBC O O OCH3 OH H3CO OH
HMBC LL HMBC m。 75 .0 65 60 55 50 45 399 HMBC 林 400 9
9 398 HMBC O O OCH3 OH H3CO MeO OMe OH 399 HMBC OCH3 OH O H3CO OCH3 OH 400 H2C CH3 OH H O O H 4 H 3 H HO H 2 CH3 HMBC