16.11 : 2D NMR: Przegląd technik korelacji heterojądrowej

Spektroskopia korelacji heterojądrowej to technika analityczna, która bada sprzężenie między różnymi typami jąder, często protonem i jądrem X, takim jak węgiel-13 lub azot-15. Ta metoda jest powszechnie stosowana w spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) w celu uzyskania wglądu w aspekty strukturalne i kompozycyjne złożonych związków chemicznych. Typowe widmo korelacji heterojądrowej przedstawia przesunięcia chemiczne jądra X na jednej osi i widmo protonów na drugiej osi. Piki poprzeczne ujawniają połączenie między określonymi protonami i jądrami X.

Główne eksperymenty korelacji heterojądrowej obejmują HETCOR, HSQC, HMQC i HMBC. HSQC, HMQC i HMBC rejestrują widmo protonów, podczas gdy widmo jądra X jest rejestrowane przez standardową spektroskopię korelacji heterojądrowej lub HETCOR. Grupa eksperymentów HETCOR-HMQC-HSQC nie jest w stanie wykryć jąder X bez dołączonego protonu. HETCOR jest stosowany, gdy wymagana jest ultrawysoka rozdzielczość szczytowa wzdłuż osi jądra X.

Heteronuklearna technika korelacji pojedynczych wiązań kwantowych, czyli HSQC, bada korelacje pojedynczych wiązań proton-jądro X. W eksperymencie HSQC polaryzacja jest przenoszona z jądra protonu do sąsiedniego jądra X, a następnie z powrotem do jądra protonu. Następnie rejestrowany jest sygnał z jąder protonów. HSQC generuje widmo podobne do widma heteronuklearnej spektroskopii korelacji wielokrotnych kwantowych, czyli HMQC, ale wykorzystuje inną metodę tłumienia, zapewniając lepszą rozdzielczość jądra X wzdłuż osi.

Heteronuklearna korelacja wielokrotnych wiązań, czyli HMBC, to eksperyment wykrywający protony, podobnie jak HMQC, ale z dłuższym początkowym czasem opóźnienia. Ten eksperyment jest używany do obserwacji dalekiego zasięgu protonów do jądra X rozdzielonych 2-3 wiązaniami, z niektórymi eksperymentami wychodzącymi do 4 lub 5 wiązań. W eksperymencie HMBC bezpośrednie korelacje jednego wiązania są tłumione jako część sekwencji. Widma HMBC powodują powstawanie pików krzyżowych, które korelują, które protony są sprzężone z którym innym konkretnym jądrem X oddalonym o więcej niż jedno wiązanie. Sekwencja impulsów gradientu HMBC (gHMBC) oferuje lepsze tłumienie sygnałów zakłócających, co czyni ją szczególnie przydatną do analizy złożonych cząsteczek z nakładającymi się sygnałami.