2D-Experimente

Zweidimensionale Korrelations-Spektren gehören zum Standard-Programm der NMR-Spektroskopie. In der Regel wird der empfindlichere Kern (¹H oder ¹⁹F) beobachtet, während die Information über den X-Kern indirekt ermittelt wird. Voraussetzung hierfür ist das Vorhandensein einer Spin-Spin-Kopplung, entweder über eine Bindung (¹J(HX), HSQC oder HMQC) oder über mehrere Bindungen (ⁿJ(HX, HMBC). Signale von Protonen, die nicht an einen X-Kern gekoppelt sind, werden durch geeignete Pulstechniken unterdrückt.

Insbesondere bei einer Invers-Messkopf mit innenliegender Protonenspule erreicht man eine erheblich höhere Empfindlichkeit als bei einer direkten Beobachtung des vergleichsweise umempflindlichen X-Kerns. So ist beispielsweise die Aufnahme eines ¹⁵N-Spektrums aufgrund der geringen Isotopenhäufigkeit, der niedrigen Messfrequenz sowie des negativen gyromagnetischen Verhältnisses schwierig und langwierig. Dagegen lassen sich ¹⁵N-Resonanzen über ein HMBC-Spektren ohne großen Aufwand gut erfassen.

Prinzipiell wird eine Serie (TD2) von ¹H-Spektren (F2-Domäne) registriert, typischerweise 256. Durch Variation einer Zeit im Ablauf der Pulsfolge wird mit nachfolgender Fouriertransformation die Dimension F1 erzeugt, bei HSQC- oder HMBC-Spektren die Information über die chemische Verschiebung des X-Kerns. Die Zahl TD2 bestimmt die Messzeit und die Auflösung in der F1-Dimension.

Bei der Aufnahme von zweidimensionalen Spektren werden in der Regel zunächst 1D-Spektren vorgeschaltet, um optimale Spektralbreiten zu ermitteln. Diese Spektren werden auch für die Projektionen genutzt.

Als Aufnahmetechnik kommt die Gradientenspektroskopie (GS) zur Anwendung, die zu deutlicher Verkürzung der Messzeiten führt.

Standard-2D-Experimente