NMR中的实验技术
NMR实验技术
1600
1400
1200
1000
800
600
400
Hz
二、液体核磁共振谱分析对样品的要求
1、样品要求：
人们往往把注意力集中在谱仪操作上，而忽视样品准备。作为样品
提供者来说所关心的是得到一个信噪比好、分辩力高的谱图。所以， 花几分钟把样品准备好，可以节省几小时的谱仪的操作时间，同样， 处理好的纯样品可以得到可靠，准确的结构（分离手段的应用与纯 度非常重要）信息 。
一、NMR技术的起源与发展
二、液体NMR谱仪的基本结构和对样品
的要求
三、实验技术，方法,特点和选择
四、实验技术的新进展
一、NMR的起源与发展
1、原理的发现
核磁共振（NMR）现象是于1946年由美国斯坦福大学F. Bloch和哈佛大学的E. M. Purcell领导的两个研究小组分 别在水和石腊中观察到质子在静磁场里对射频（Radio Frequency,RF）辐射的共振吸收现象，即NMR现象。因此， 他们两人获得了1952年的诺贝尔物理学奖。自从1948年由 Bloch教授的几位学生参于制造NMR谱仪后，60多年来核磁 共振不仅形成为一门有完整理论的新兴学科——核磁共振 波谱学，并且各种新的实验技术不断发展，仪器不断完善， 在化学、生物、医学、药物等许多领域得到了广泛的应用。
3、样品管及样品用量:
作为一般常观实验，无论是高场谱仪还是一般谱仪对测试样品管 要求并不高（做大分子样品和微量样品除外），但样品管必需清洗干 净、无残留溶剂和杂质，以免影响测试结果。 虑样品的匀场和接收信号线形正常，另外，是送样量的要求，分了量 在300~500的样品，用样量5mg左右。测13C谱得加倍量。谱图的灵敏 度主要取决于样品的摩尔浓度。
核磁共振氢谱(NMR)
代谢物变化分析
通过比较不同生理状态下的氢谱数据，可以分析代谢产物的变化，从而研究疾病 、营养状况等对生物体的影响。
药物代谢动力学研究
药物代谢过程研究
氢谱可以用于研究药物在体内的代谢过 程，了解药物在体内的转化和排泄机制 。
反应机理研究
总结词
核磁共振氢谱在反应机理研究中具有重要应用，通过监测反 应过程中谱峰的变化，可以揭示反应的中间产物和反应路径 。
详细描述
核磁共振氢谱可以实时监测反应过程中氢原子所处的化学环 境变化，从而揭示反应的中间产物和反应路径。通过分析谱 峰的变化，可以推断出反应过程中各组分的生成和消耗情况 ，有助于深入理解反应机理。
催化剂活性位点研究
总结词
核磁共振氢谱在催化剂活性位点研究中具有独特的应用价值，通过分析催化剂表面吸附物种的谱峰特 征，可以揭示催化剂的活性位点和反应机制。
详细描述
核磁共振氢谱可以用来研究催化剂表面吸附物种的结构和性质。通过分析谱峰的位置和裂分情况，可 以推断出吸附物种所处的化学环境和与催化剂表面的相互作用关系。这些信息有助于揭示催化剂的活 性位点和反应机制，对于优化催化剂性能和提高催化反应效率具有重要意义。
重要信息。
生物医学
用于研究生物大分子的 结构和功能，为疾病诊
断和治疗提供依据。
02
核磁共振氢谱的基本原理
原子核的自旋与磁矩
原子核自旋
原子核具有自旋角动量，使得原子核 具有一定的磁矩。
磁矩与磁场相互作用
能级跃迁
当外加射频场能量与能级分裂相匹配 时，原子核发生能级跃迁，释放出共 振信号。
原子核磁矩在外部磁场中受到洛伦兹 力，产生能级分裂。
固体核磁 铝谱
固体核磁铝谱固体核磁共振（NMR）技术是一种强大的分析工具，用于研究固体材料中原子核的磁性质。
在众多类型的固体NMR中，铝谱（即针对^{27}Al原子核的谱图）在材料科学领域，尤其是对含铝材料的研究中扮演着至关重要的角色。
本文旨在深入探讨固体核磁铝谱的基本原理、实验技术及其在材料表征中的应用。
一、基本原理固体核磁共振是基于原子核的磁矩在非均匀磁场中的能级分裂和跃迁现象。
当外部磁场作用于具有核磁矩的原子核时，这些原子核的能级会发生分裂。
通过施加射频场，可以激发这些能级间的跃迁，从而产生共振信号。
^{27}Al原子核具有自旋量子数I=5/2，因此在磁场中展现出六个能级。
这些能级间的跃迁构成了铝谱的复杂结构。
二、实验技术1. 样品制备：对于固体NMR实验，样品的制备至关重要。
通常需要将样品研磨成粉末，以获得更好的信号强度和分辨率。
在某些情况下，还需要进行化学处理以消除可能干扰NMR信号的杂质。
2. 磁场和射频场的应用：固体NMR实验需要在强磁场环境中进行。
磁场的强度和均匀性对实验结果有显著影响。
同时，通过调整射频场的频率，可以选择性地激发不同能级间的跃迁。
3. 数据采集与处理：实验过程中，NMR信号被接收器捕获并转换为数字信号。
随后，通过傅里叶变换等数学处理，将这些信号转换为频率域的谱图。
在铝谱中，不同化学环境中的^{27}Al原子会产生不同的共振峰，从而提供关于材料结构的信息。
三、应用固体核磁铝谱在材料科学中的应用广泛，主要涉及以下几个方面：1. 催化剂研究：许多重要的工业催化剂都含有铝元素。
通过铝谱，可以研究催化剂中铝的配位环境、氧化态以及与其他元素的相互作用，从而理解催化剂的活性和选择性。
2. 陶瓷材料：陶瓷材料中的氧化铝（Al₂O₃）是一种常见的组分。
铝谱可以提供关于氧化铝相（如α-Al₂O₃、γ-Al₂O₃等）的信息，以及氧化铝与其他组分的界面相互作用。
3. 沸石和分子筛：这类材料在吸附、分离和催化等领域有广泛应用。
同位素标记 nmr
同位素标记 nmr
同位素标记NMR是一种核磁共振技术，它利用同位素标记来研
究分子结构和反应动力学。
同位素标记是通过用同位素替换分子中
的特定原子来实现的，这种方法可以提供有关分子内部结构和动力
学过程的重要信息。
在NMR实验中，同位素标记通常是通过用含有特定同位素的化
合物来实现的。
例如，氢-1和氘-2是氢的同位素，氘替代氢可以用
来标记分子中的特定位置。
氘标记的化合物在NMR实验中会显示出
与普通氢标记的化合物不同的信号，这可以提供关于分子结构和动
力学的重要信息。
同位素标记NMR在有机化学和生物化学领域得到了广泛的应用。
通过标记分子中的特定原子，研究人员可以跟踪化学反应的进程，
确定分子内部结构的细节，并研究分子的动力学行为。
这对于药物
研发、生物分子结构研究等领域都具有重要意义。
除了氘标记之外，碳-13和氮-15等同位素也经常用于NMR实验中。
这些同位素标记可以提供关于分子结构和动力学的不同方面的
信息，从而帮助研究人员更全面地了解分子的性质和行为。
总的来说，同位素标记NMR是一种强大的工具，它可以为化学和生物学领域的研究提供重要的信息。
通过同位素标记NMR技术，研究人员可以深入了解分子的结构和反应动力学，为新药物的研发和生物分子的研究提供重要支持。
NMR进阶：NOE效应
NMR进阶：NOE效应之前我们已经讲过了NMR的基础内容：像极了爱情。
⽆论是科研领域还是考研⽅⾯，NMR（核磁共振）的应⽤都是不容⼩觑的。
⼩到产物的表征，⼤到蛋⽩质空间结构的确定，⽆处不⽤核磁。
傅⾥叶变换Fourier transform (FT)的出现使得核磁共振的数据更加精确⾼效，这使得我们能够更加精细的表征复杂分⼦。
1.双共振技术双共振技术也被称为双照射技术，是核磁共振谱中常⽤的⼀种实验技术。
具体操作⽅法是，在进⾏射频扫描H1的同时，再加上某个特定射频来照射特定核，使其达到饱和状态。
所谓饱和状态，就是处于⾼速往返于各个⾃旋态之间，这种现象使得谱图产⽣相当⼤的变化。
双共振技术使得被照射的核达到饱和，因⽽在各个状态停留时间很短，使得该核与其他⾃旋核的耦合作⽤消失，原来⽐较复杂的信号转变为单峰，这就是⾃旋去耦现象，对于确定质⼦间的相互耦合⾮常有⽤。
2.耦合过程分⼦中⾃旋核与⾃旋核之间相互作⽤称⾃旋-⾃旋偶合。
由⾃旋偶合产⽣的多重谱峰现象称为⾃旋裂分。
可以说，偶合是裂分的原因，裂分是偶合的结果。
⾃旋⼀⾃旋偶合，可反映相邻核的特征，可提供化合物分⼦内相接和⽴体化学的信息。
对简单偶合⽽⾔，峰裂分距离即偶合常数。
根据相互⼲扰的两核间间隔的键数⽬可将偶合常数分为1J、2J、3J等。
左上⾓的数字表⽰相互⼲扰的核之间间隔的数⽬。
（１）肪烃质⼦的偶合常数 2J的变化范围较⼤，与结构关系密切（2）其他类型的远程偶合：在共轭体系中，5根键处于锯齿状时，能产⽣5J，，在饱和体系中4根键处于平⾯状态并构成W型时，也能发⽣远程偶合。
（3）远程偶合常数较⼩，⼀般⼩于1Hz，通常观察不到，若中间插有键，或在⼀些具有特殊空间结构的分⼦中，才能观察到。
根据偶合常数的⼤⼩，可以判断相互偶合的氢核的健的连接关系，帮助推断化合物的结构。
3.NOE效应前⾯都是⼀些基础内容，接下来我们来看核的NOE效应（核的Overhauser效应）：1953年，Overhauser发现，在⾦属原⼦体系中，如果饱和电⼦⾃旋，那么引起核⾃旋的共振信号加强，这⼀现象称为Overhauser效应。
核磁共振实验技术的操作要点与技巧
核磁共振实验技术的操作要点与技巧核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是一种重要的分析技术，在化学、生物医学等领域发挥着重要作用。
为了正确进行核磁共振实验并获得准确的结果，掌握一些操作要点与技巧是非常重要的。
本文将介绍一些核磁共振实验技术的操作要点与技巧，帮助读者更好地理解和应用这一仪器。
首先，关于核磁共振实验的仪器条件。
在进行核磁共振实验前，首先要保证仪器的正常运行。
正确设置和校准仪器的参数是确保实验成功的基础。
例如，核磁共振仪中的磁场强度应该精确校准，以确保样品的核磁共振信号被有效读取和分析。
此外，不同核素对应的共振频率也要正确调整和设置，避免信号的干扰和混叠。
其次，样品制备是进行核磁共振实验的关键一步。
样品的准备需要注意以下几点。
首先，样品的纯度和浓度应尽可能高，以获得较强的信号。
其次，样品应该避免混杂杂质，以免干扰实验结果。
对于液体样品，可以通过限制杂质的挥发或者使用溶剂适当稀释来达到目的。
对于固体样品，可以通过研磨或者溶液浸渍等方法来增加表面可测量的原子核数量。
接下来，谱图的采集与操作也是核磁共振实验中不可忽视的环节。
在谱图采集过程中，需要选择合适的扫描参数，例如脉冲宽度、扫描时间等。
这些参数的设置应根据实验要求和样品的特点进行调整。
此外，谱图的解析与处理也需要一定的技巧。
例如，在进行信号积分以确定各个峰的积分面积时，需要注意信号的分辨率和峰的形状。
同时，对于复杂的谱图，还需要进行峰的归属与谱图解析，以确定各个峰的化学位移和耦合关系，从而推导出物质的结构和性质。
最后，核磁共振实验还需要注意样品的保存与保养。
在使用完毕后，样品应该及时重新封装，避免受到湿氧的侵蚀。
对于液体样品，可以使用惰性气氛保存，如用氮气充填瓶内，以降低样品的氧化和降解速度。
此外，仪器的定期维护和保养也是确保仪器正常运行的关键。
例如，磁场的校准、软件的更新以及探头的清洁等工作都应定期进行，以保持仪器的稳定性和可靠性。
化学核磁共振技术在结构研究中的应用
化学核磁共振技术在结构研究中的应用化学核磁共振技术，简称NMR，是一种研究分子结构和反应机理的重要手段。
它以核磁共振现象为基础，通过测量分子中的核磁共振信号，得到分子结构和化学环境信息，从而提供了丰富的化学信息。
本文将介绍NMR技术在结构研究中的应用，包括各种核磁共振谱图的解释和利用，以及常见的NMR实验技术。
一、核磁共振谱图的解释核磁共振谱图是化学家们最熟悉的谱图之一，它可以提供分子结构和化学环境信息，因此被广泛应用于结构研究和反应机理研究。
下面以氢谱和碳谱为例，来介绍一些常见的核磁共振谱图。
1.1 氢谱氢谱是最为常见的核磁共振谱图，包括单量子氢谱（1H NMR）和双量子氢谱（2H NMR）。
其中，1H NMR是观测分子中的质子信号，通常以化学位移（δ）为单位给出。
每个质子的化学位移与分子中的化学环境密切相关，可以用于确定分子的结构和化学环境。
此外，还可以通过积分法确定各种质子的对数，推断有机分子中官能团的个数。
1.2 碳谱碳谱是另一种常见的核磁共振谱图，包括单量子碳谱（13C NMR）和双量子碳谱（31P NMR）。
与1H NMR类似，13C NMR 是观测分子中的碳信号，但是由于其自旋量子数比质子大，因此信号相对较弱，需要进行特殊处理才能得到高质量的谱图。
每个碳的化学位移与其所在的化学环境有关，可以用于确定分子的结构和化学环境，特别是各种官能团的位置信息。
二、核磁共振实验技术核磁共振技术的发展离不开各种复杂的实验技术，其中包括含量测量、弛豫时间测量和序列测量等技术。
下面分别介绍一下这些技术及其应用。
2.1 含量测量含量测量是一种测量样品中各种核磁共振信号强度的技术，可用于测定分子中各种官能团的摩尔比例，进而确定其化学结构。
含量测量的方法有两种，即内标法和外标法。
内标法通常使用样品中的某一固定物质作为内标，与样品一起制备谱图。
外标法则将已知浓度的标准物质溶于待测样品中，构成外标样品。
无论采用哪种方法，含量测量都需要进行精确的标定，以保证结果的准确性。
生物化学中的核磁共振实验技术
生物化学中的核磁共振实验技术核磁共振（NMR）是一种基于原子核自旋的物理现象而发展出的一种技术。
它涉及使用高强度磁场和一系列脉冲序列来研究样品中的原子核。
这种技术在生物化学中有广泛的应用。
生物化学家们利用核磁共振来解决许多问题，例如分析分子结构及动力学行为、定量分析物质浓度、评估化学反应的动力学和研究蛋白质及核酸的三维结构等等。
为了进行核磁共振实验，样品通常被溶解在一个含有重水，氘代替普通水的溶剂中。
这是为了避免水的核磁共振讯号而影响实验结果。
然后将溶液注入到一个带有探测器和一个强磁场的样品室中，样品室中有一个RF发射器去给氢原子核发射磁场和电磁波。
当样品处于强磁场中，核轨道将被分裂成两种能级，存储着不同的自旋态。
每种自旋态的能级是可以测量的。
然后，在很短时间内，样品暴露在特定频率的射频脉冲和更强的磁场中，这一步称为回波。
当脉冲结束时，自旋反响，放出能量，这些放出的能量可以被探测器检测到。
放出的能量的大小取决于许多参数，例如核的化学环境与空间取向等。
根据能量放出的不同，仪器可以生成核磁共振谱，这些谱可以被用来确定样品中的分子排布，成分以及特定化学环境中的细节。
核磁共振技术提供了一个非常广泛的化学和生化信息。
作为一种非破坏性的分析方法，它通过大量的数据采集来分析样品中的化合物，并能够提供极高的分辨率。
核磁共振谱分析通常需要相当的专业知识，例如对样品的基础化学信息的了解，以及对基础物理学的理解。
此外，分析方法通常需要使用计算机和数学工具进行信号处理，以提取数据并计算出所需的化学信息。
核磁共振谱分析技术已经发展了许多变种。
包括二维和三维核磁共振，高分辨率魔角旋转核磁共振，超级分辨核磁共振和动力学核磁共振等。
二维和三维核磁共振提供更高的分辨率和更准确的数据。
高分辨率魔角旋转核磁共振可以让样品在非常强的磁场下不受干扰的旋转，从而使分析结果更准确且具有更高的灵敏度。
超级分辨核磁共振可以通过调节脉冲参数来提高分辨率，并可用于分析更复杂的生物大分子。
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NMR中的实验技术1）样品准备（比较重要）人们往往把注意力集中在谱仪操作上，而忽视样品准备。
作为样品提供者来说所关心的是得到一个信噪比好、分辩力高的谱图。
所以，花几分钟把样品准备好，可以节省几小时的谱仪的时间，同样，处理好的纯样品可以得到可靠，准确的结构（分离手段的应用后纯度非常重要）信息。
2）溶剂选择选择溶剂首先要考虑溶解性，对高场谱仪来说，能溶解几mg也就足够了，要避免溶剂峰遮盖谱峰，一般氧化试剂的氘化纯度在99.5%到99.99%，以上无论怎样纯总会出现一些未氘化的残留峰和杂质峰，尤其是溶剂中的H2O峰常常大于残留峰，如DMSO-d6，C5D5N等，要熟悉所用的氘化试剂可能出现的杂质峰对解析谱图十分重要图画出了常用氘化试剂的杂质峰。
溶解度对观察线宽影响很大，Ή谱尤为突出，常用NMR溶剂分为粘性（苯，二甲基酰胺、二甲基亚砜、吡啶、甲苯和水）和非粘性溶剂（丙酮、乙晴、氯仿和甲烷等）。
最高分辩只能在非粘性溶剂中获得。
丙酮常被用做测试分辩率和线型的溶剂。
常规NMR应用中，粘度问题不十分重要；含活泼氢溶剂妨碍样品中活泼氢观察，在无活泼氢有机溶剂中观察活泼氢，再用D2O交换确证；如用CDCL3检测2H，加D2O交换。
高、低温实验要考虑溶剂的溶点，沸点以及温度与溶解性的依赖关系。
常用高温溶剂有DMSO和DMF，常用低温溶剂是（CO3）2CO和（CD2）CL2，含芳香环溶剂，如苯和吡啶会引起化学位移观测值较大改变；最后一点，要考虑氘化试剂的价格，尽量选便宜的溶剂，D2O和CDCL3最便宜，C5D5N、CD3OD和二氧六环最贵，从NMR观点，最受欢迎的溶剂是CDCL3。
3）样品管及样品用量作为一般常观实验，无论是高场谱仪还是一般谱仪对测试样品管要求并不高（做大分子样品等例外），但样品管必需清洗干净、无残留溶剂和杂质，以免影响测试结果。
高场仪器对样品溶剂的体积要求很严格，要保证一定的体积主要是考虑样品的匀场和接收信号线形正常，另外，是送样量的要求，分了量在300~1000的样品，用样量5mg左右。
测13C谱得加倍量。
4）样品的处理要得到高分辩的谱图，溶液中绝不能有悬浮的灰尘和纤维。
一般情况下用棉花和滤纸把样品直接过滤到样品管中。
测试微量样品时，要带手套处理样品，以防手指上的微量物质溶在溶液中，否则Ή谱中1.4ppm会出现一个7Hz裂分的双峰，4ppm还有一个四重峰，可能来自丙氨酸或乳酸。
三、实验技术与方法的特点和选择作为化学研究人员来说，当得到一个纯的化合物，首先需要知道其化学结构是什么？然后才能研究其它的一些实用价值，除了一些理化数据，IR,UV,MS和NMR是鉴定化合物结构最常用的方法。
刚才讲到前几节课中已讲了NMR的解析，原理，这里主要是穿针引线的介绍一下各种NMR实验技术与方法的特点，解决问题和选择方法。
一）一维谱图11H -谱1H-谱是结构测定中应用最普遍的方法。
根据谱图可提供：化学位移，偶合常数和积分值。
从实验上看也很简单只有一个90°脉冲，经FT变换后得谱图。
经过多年的集累分析，绝大多数类型的化合物都有1Ή谱的化学位移，归属数据和有关图谱库可查阅。
2、13C-谱以单脉冲检测高频振荡的13C信号，对1H质子全去偶，得到碳谱。
优点：a、信息量大，碳原子构成了有机化合物的骨架，掌握有关碳原子的信息在结构鉴定中有重要意义，从这一角度看，碳谱的重要性大于氢谱。
例如：六取代苯环、乙烯四取代饱和碳原子的取代等，从氢谱上是不能得到直接信息的。
b、分辨力好。
常见有机化合物氢谱的δ值很少超过10ppm，而碳谱的变化范围可超过20 0ppm，由于碳谱的化学位移变化范围比1Ή谱大十多倍，化合物结构上的细微变化可望在碳谱上得到反映。
这是氢谱不能比的。
缺点为，灵敏度小。
自然界中的碳元素大部分是自旋为零的12C（~98.9%），13C为1.1%，加上旋磁比只是1H的1/4。
（核的NMR信号强度式中Ho是外磁场，γ是旋磁比，N是共振核的数目，I是核自旋量子数，都等于1/2的13C与1H比较。
13C总的观测灵敏度只有大约1H的1/6000，通常的实验条件下，若不进行长时间的累加测定13C谱至少需要数十毫克样品。
但是随着谱仪的进步，灵敏度提高，用量减少，13C发挥越来越大的作用。
检测13C谱，通常记录的是质子去偶谱，把质子偶合引起的多重线合并为一条线，加上NOE效应可将灵敏度提高一个数量级，但丢失了所有C-H偶合信息，早期采用偏共振技术，利用残余的J偶合确定直接连在碳上质子的数目，即将碳分为-C-，CH，CH2，CH3四类，（门控去偶碳谱），但由于偏共振谱中偶合数分布不均匀，多重线变形和重叠等原因，研究复杂分子是行不通的。
另外，为去除NOE效应带来的谱线增高，用反门控实验来检测13C 谱、可以达到定量目的。
3、极化转移实验技术（INEPT，DEPT实验）由以上提到的，门控去偶实验，由于1JCH较大保留高阶偶合（nJLR）而使谱线严重重叠，难以辩认；二维J谱和选择激发的方法有效地解决了这个问题，但灵敏度不高。
80年代初发展了一种多脉冲实验，解决了以上问题。
在多脉冲实验的描述中，有两个基本概念：a、极化传递或相干传递；b、发展期极化传递：在所研究的核自旋体系中大家知道，存在着偶极相互作用，J偶合作用和化学交换等。
在液体中，最重要的是J偶合作用。
通过这些相互作用实现磁化量的转多，不仅提高了灵敏度也可把各种信息区分开，或者得到一般NMR方法观测不到的物理量，如多量子跃迁等。
发展期：多脉冲实验的另一个特征是引入“发展期”（evolution Period），在发展期内，自旋体系受Hamilton量作用在一些脉冲作用下进行演化，演化前自旋体系处于特定状态，这个时期称做“预备期”，发展期后进行数据采集，称作“检测期”。
在多脉冲实验中，发展期可以改变检测期的初始状态，控制整个实验的信息量。
极化转移方法，顾名思义就是从氢核的自旋极化转移到另一核上（13C），由1H到13C的完全极化转移是将13C的α，β能态的粒子数差提高γH/γC三4倍，从而使信号强度增加4倍。
INEPT（Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Iransfer）采用异核极化转移技术，其基本脉冲序列为：1H：90oX-τ-180o-τ-90oy13C：-180o- -90oX-检测见INEPT谱图基本INEPT实验是差分传递，没有净传递，其谱线的反相特征势必影响重叠体的解释，若加上去偶后再观察，就得不到任何增强。
DEPT实验（Distortionless Enhancement by Polarization Transfer）为了得到既提高灵敏度又使强度不畸变的谱，发展了一种巧妙的极化传递方法，称作DEP T方法。
且脉冲序列比INEPT短。
DEPT脉冲序列：1H= 90oχ-T-180oχ-T-θ0χ-τ-13C：-90o- -180o- -ACQDEPT序列简短克服了INEPT方法引起强度比和相位畸变的缺点，碳氢多重线具有正常的强度比和理想的相位。
在发展期能明显减少由横向驰豫而损失的磁化量。
利用光谱编辑法能得到区分CH，CH2和CH3信号做DEPT谱，但这样需要分别进行三次测试（即45o，90 o，135o）。
4、NOE差谱和NOESY 1D谱检测NOE谱在研究分子中核或基团空间排列的信息有着非常重要的地位。
NOE是核的驰豫问题，是结构化学中一个很重要的物理现象。
当以某种方式干扰一个跃迁谱线时，与此核有偶极一偶极作用的另一个核的跃迁谱线强度发生了变化，叫做NOE效应。
它不取决于标量偶合是反映偶极间的直接磁性偶合作用。
通过NOE的研究，人们可获得偶极一偶极偶合信息，最终与核间距分子运动和分子的立体结构关联。
具体谱图的实现为；①作-’H谱②选择照射点；③选择对照点④用程序进行长时间累加。
注意：样品的处理除气，过滤，保持仪器稳定性，匀场要好等。
用整形脉冲也可进行NOESY1D谱实验，灵敏度和选择性比NOE差谱好。
二）、二维谱图（2DNMR）1971年Jeener提出了二维付里叶变换NMR新测定方法，当时这种方法未被理解，直到4年后才由Ernst等首次完成了二维FT-NMR实验。
1976年Ernst等人将二维FT-NMR理论公式化，并指出了这种方法会得到广泛应用。
现今为止，发展了许多二维FT-NMR方法，针对不同研究对象每年都有大量新脉冲序列程序发表。
所有2D NMR实验可用以下术语描述：准备期（D1）-发展期（t1）-混合期（τm）-检测期（t2）准备期是为了使磁化矢量达到适当的初始状态而设置的，接着在发展期控制磁化矢量的运动，然后在检测期检测信号，并反复循环累加，逐次改变t1增量，再反复累加，最后将所得数据S（t1 t2）对t1和t2进行FT变换，即可得到二维谱。
2D NMR谱基本可以分为两大类：a、J-分解谱：发展期被π脉冲分裂开，或叫“回波序列”。
化学位移（δ）在后半个发展期为进动，聚焦或有效翻转，而只保留J偶合的进动，其实验结果是FID仅仅受J偶合调制。
F 2域为δ信息，F1域为J偶合信息。
见图：现一般不多用，除了进行J值的研究。
b、化学位移相关谱，发展期基本上用于与进动（常常同时伴有J偶合），混合期确定了要研究的相互作用的类型，即有相互作用（通过成键或空间）的自旋之间产生磁化转移，来完成整个实验。
所有2D NMR都关连着一系列的正交检波，脉冲序列和有关参数设置，在这里就不多描述了。
下面介绍一下常见二维谱的特点和解决问题。
1、H-H COSY（H-H correlation spectroscopy）COSY谱是最重要的二维技术之一，由于发展早，也比较成熟，谱中二维座标都表示1H的化学位移。
COSY谱图中有两类谱峰，一类为对角峰，这是那些在t1和t2期间具有相同频率的组分，第二脉冲期间没有进行磁化转移，对角线呈现出正常的AX系统-维谱，这类峰代表化学位移。
另一类是交叉峰，又分为两类，靠近对角线的峰是同核多重峰的一部分，远离对角线的是具有共同偶合常数的不同种核的多重峰。
特点：很容易识别1H与1H的偶合关系。
但得不到具体偶合常数。
通常看到的是“对称”化操作谱，比较漂亮，要学会排除假峰。
2、L R COSY谱脉冲序列同COSY，主要是在90o PW中引入D2的延迟时间，着重于远程偶合的检测，灵敏度小，有可能检测到4JH-H～5JH-H间的偶合（0.1～0.5Hz）。
3、相敏COSY（DQF COSY）对复杂分子如三萜皂甙和多肽，多糖等化学结构的COSY谱，对角线峰相位与交叉峰正好相差90o，为色散线形，所以普通COSY分辩很差，无法细分比较密的1H-1H相关峰。
最常采用的双量子沪波相敏COSY (DQF COSY)大大改进了相敏COSY谱，对角线峰和交叉峰均能调节到纯吸收形。