Peking University | College of C

Basic 2D 检测操作

(Agilent NMR / Vnmr6.1c)

　

gCOSY/ NOESY/ gHSQC/ gHMBC/ gHETCOR

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gCOSY 检测

gCOSY gradient Correlation Spectroscopy

目的 2D谱, 做 H-H 近程相关

参考 1. 环球技术人员: 胡冰, 金朝鼎.
2. 操作手册: Console Acceptance Tests & Specification, page 55.
                      Guide to NMR Experiments
3. 其他应用人员: 贺文义 (药物所), 颜贤忠 (军科院), 冯锐 (港大)

标样 2-Ethyl-1-indanone (2%) in CDCl3

检测操作　

准备做好 H 谱于 1 区 (或调出以前的氢谱)

移谱与组合 mf(1,6), jexp6, wft
两红线定位, <Expand>, movesw, ds, 再标定某峰 (nl, <ref>)
gCOSY

检查关键参数查最新 update 值: pw=9.2

检查一般参数 ss=4, tpwr=60
proc1='n' (数字 1)

测试 nt=16, ni=128, time, go, 命名 text('xxx\\yyy')

处理图谱 svf 存谱,
(wft, wti, 调整, wft1da, 选左边某清楚线条, wti, 调整)
wft2da, foldt, dconi, dpcon(20,1.2)
调色度 (浅色 2 格, <vs+20%> 或 <vs-20%>)
标定 (十字红线, rl(7.24p), rl1(7.24p))

打印 plcosy(15, 1.2, 1)

说明　

红线定位两红线定范围时, 两端最好留 1 ppm 以上, 防止信号折叠或谱图太靠边.

再标定 1. movesw 后再标定某峰: 预防 2D 对应的峰跑位. 输入 ds 可以看到移位!
2. 主要用于打印时插入上面与左面的氢图 (2D 的圆点与 1D 的 H 峰对应).

mf(1,6) 1. 将 1 区氢谱以及参数移到 6 区, 准备在 6 区做 gCOSY 谱, 1 区保留 H 谱画图用.
2. 习惯: 6 区 (cosy), 7 区 (noesy), 8 区 (hsqc), 9 区 (hmbc)

pw 1. 使用最新 pw 值, 为 2D 成败的关键参数.
2. 查此值: i. 自桌上的最新操作讲义; 或自网页 ftp 下载的最新资料
                ii. 自 [Setup EXP] / 右下方 Probe Administration 的 <Proton> 查最新值
3. 改日培训 pw 测定, 可以自己设定最新且符合样品的 pw 值.

spin='n' 1. 所有 2D 图检测都不能 spin, 切记!.
2. 已经自动设置好 spin=0, 略检查 (spin='n' 即 spin=0).

取消线性预测
proc1='n' 0. proc1 为数字 1.
1. 取消线性预测二法: i. proc1='n' 表不要线性预测.
                                   ii. [Process] / 点消 Processing F1 的 <Linear Prediction>
2.   同核去耦 (cosy, noesy, tocsy) 可以不必线性预测.
      否则: 可能出现 strtext1, lpfilt1 too large 等警告.
3. 此指令可以处理谱图前输入, 即检测测之前或之后输入皆可. 不影响检测.
4. 线性预测长用于 HMBC 时, 对于 ni=256, 经线性预测后, 可预测到 1-4 倍清晰度.

nt/ni 考虑 1. 所花时间为: nt*ni*(d1+at) (例如: 16*128*(1+0.18) 秒次 ~ 50 min)
2. nt: 可为任意值, 梯度场 (gCOSY) 不必 4 的倍数, 此值高有利于信噪比.
3. ni: 表分辨率, 可为任意值, 但最好能在 128 以上.
         ni 值太小时, 可能出现长线条; ni 大促成圆点.
         (药物所建议提高 ni. 而 nt < 4 亦可)
4. 若样品浓度高: nt 可小些, ni 大些.
5. 若信号峰本身分离不错 (即分辨率高), ni 可小些.
6. 扫描过程可随时检查谱图, 满意后随时可停, 即 ni 到某值时.
7. gCOSY 谱图快, nt=8, ni=64 (约 11 min).
                 更浓时: nt=2, ni=32 (约 3 min).

wc / wc2 0. wc: 图的长度; wc2: 图的高度.    由 wc? wc2? 检查数值.
1. 建议值: wc=150, wc2=150. (或 wc=100, 170, wc2=110).
2. 若没调好, 可能出现 "no room to display COSY connection table"
3. 此图并非长方形, 因为 wysiwyg='n'
                  (what you see is what you get 所见即所得)

sc / sc2 sc: 全图水平位移; sc2: 全图上下位移
一般设定: sc=0, sc2=0

sb 1. 相位窗函数: sb=-at/2, sb1=-ni/(2*sw1)
2. 约略数值: sb=0.092, sb1=-0.036
3. 利用 wti 调整

窗函数
sb / sb1 1. 相位窗函数: sb=-at/2, sb1=-ni/(2*sw1)
2. 约略数值: sb=0.092, sb1=-0.036
        其中 sb1 可正可负, 负号仅为代号, 表 sine bell 的平方值, 较佳.
3. wti 人工调法: 见下述

wti 调整操作: wft, wti, 调整, wft1da, 选左边某清楚线条, wti, 调整
过程中: wti 后出现三部分图, 先略调上图, 再中键点击最下的 df 信号图,
            拉动中间 sine bell 图约和下面的 df 信号一样宽

wft2da 1. 即二维的 wft 自动设定
2. 也可用自动: <Main Menu>, <Autoprocess>

foldt 1. 含义: 折叠, 保留对称的信号点, 其它非对称的折叠点视为噪音清除掉.
2. 只用于: cosy, noesy 等对称型谱图 (两维皆 H 谱)
    处理 hsqc, hmbc 时不能输入此值
3. 有专家建议: 尽量不用此指令, 以防强弱不等的信号被删除造成误判.

dconi 相当于 1D 的 ds, 处理 2D 时随时输入看谱图.

dpcon 1. dpcon(20, 1.2): 看等高线密集度, 20 圈, 间隔 1.2 单位
       可自行选择其它值, 例如: dpcon(10, 1.2)
2. 视个人喜好, 可以不使用此指令.

调色度 1. vs: 峰的高低.   若点击 (右键) 在信号点上, 相当于峰高放大或缩小.
2. 色带: 相当于 th, 峰的等高线门槛.
3. 建议: 让右边颜色变最浅或保留 2 格, 调 vs (或 <vs+20%>) 使信号点清楚.

标定 1. 十字红线对齐已知点 (如 CHCl₃: rl(7.24p), rl1(7.24p))
2. 另种输入法 (万无一失法): rl(2172), rl1(2172), 换算成频率输入. (2172 = 7.24 x 300)
3. 定义: rl 表 F2 轴 (~Y 轴), rl1 表 F1 轴 (~X 轴); d 表 decoupling

打印选择 1. 简洁: plcosy
2. 完整: plcosy(20,1.2,1)
     表:20 ring (即自山峰高处切下 20 层); 每 ring 1.2 unit; H谱图在第1工作区
3. 也可: pl page

备注　

gCOSY 1. g 表 "梯度" gradient; Varian 仪器特色, 检测灵敏快速.
2. 大写 gCOSY 为新版本, 若小写 cosy 为旧版本.

列上-左H 谱 1. <Main Menu>, <Display>, <Contour>, <Proj>, <Hproj(max)>, <Vproj(max)>
2. 此投影图只供参考, 和打印的对位谱无关.

关联图 <Main Menu>, <Analyze>, <COSY>, <2D Line List>, <Find Correlation>,
<Plot Correlation>, <All Contour>, <Page>
其它: 考虑 <All Params>, <Pos Only>

去关联干扰图 * 在画相关图若不慎得杂 number 或 box 于图, 去除法:
<Main Menu>, <Contour>, <Display>, <Peak>, <Display>, <Hd Num>, <Hd Box>.

检测过程 1. 尽量不要看谱或处理谱图, 因可能出现干扰, 功亏一篑.
2. 看谱检查 ni 是否已可以, 由 <Main Menu>, <Autoprocess>

存谱 svf 1. 建议处理 2D 谱图前先存谱, 预防操作不当返不回原谱.
2. 快捷法: 先转移到其它工作区暂存处理: mf(6,3)

英文　

全名 mf = move fid; sb = sine bell;
d1 = relaxation delay; d2 = evolution delay
proc1 = processing F1,
wysiwyg = WhatYouSeeIsWhatYouGet (所见即所得)
dconi = display contour of interaction
rl: reference line; p = ppm; d = decoupling
Hd Num = hide number

　

NOESY 检测

参数大多数参数含义见 gCOSY 所述.

mix 1. 小分子: MW < 500, mix=0.8
2. 大分子: mix 可 2.0

fn fn 影响内存, 不影响时间. 对 200 兆, fn=1024; 300 兆, fn=2048

处理 NOESY 为相敏, 可选择 <Display> <phase>.

nt/ni nt=16n (16 的倍数, 否则尾峰消不掉),
ni=128 或任意值, ni 值大信号点较圆.
合理选择: nt=16, ni=128 (下一选择 nt=16, ni=256 好).

dconi('dpcon') dconi('dpcon', 15, 1.3)
颜色: 正信号: 黄 ~ 白色; 负信号: 蓝 ~ 深蓝

其它打印 1. plcosy(15, 1.2, 1): 标准打印.
2. plcosy: 简单打印, 不带旁氢谱, 不画圈.
3. plcosy('pos',20,1.5,1): 打印白色点, 主点当对角线峰太强干扰时.
4. plcosy('neg',20,1.5,1): 打印蓝色点. 此为干扰信号.

备注　

关联图同 cosy 的处理法

NOESY 1. 大写 NOESY 为新版本, 小写 noesy 为旧版本.
2. 无 gNOESY, 300 兆对 NOESY 时间无大帮助.
3. NOESY 在目前 2D 中花时间最久, 数个小时.
4. 推荐优先考虑检测一维 noe.

　

gHSQC 检测

gHSQC gradient Heteronuclear Single Quantum Coherence

目的 2D 谱, 做 H-C 近程相关

参考 1. 环球技术人员: 胡冰, 金朝鼎.
2. 操作手册: Console Acceptance Tests & Specification, page 55.
                      Guide to NMR Experiments;
3. 其他人员: 贺文义 (药物所), 颜贤忠 (军科院), 冯锐 (港大)

检测操作　

准备事先做好 H, C 谱, 分别置于 1, 2 区

定 C 位置 mf(2, 3), jexp3, 两红线 190~10, <Expand>, movesw, ds, 标定某峰
抄录新的 sw 及 tof 值 (巧妙法: 打 sw1=碳谱 sw, dof=碳谱tof, 见下述)

定 H 位置 jexp1, 调出 H 谱 (以前检测处理好的谱图).

调谱与组合 mf(1,8), jexp8, 两红线, <Expand>, movesw, ds, 再标定某峰.
gHSQC
混合: 改 sw1= (3区C 的sw), dof = (3区C 的 tof) (巧妙法: 由快捷键调出)

检查关键参数 pw=9.2 (查最新 update 值), j1xh=140 (视情况)

检查一般参数 pwx=11.5, pwxlvl=60 (查最新 update 值)
选择值: ss=32
proc1='n' (数字 1)

测试 nt=8, ni=256, time, go
命名 text('xxx\\yyy')

处理图谱 svf 存谱
[Display] <Power>
wft2da (若出现 Scale outside boundaries: 输入 wc=150, wc2=150)
dconi, dpcon(20,1.2)
调色度 (浅色 2 格,<vs+20%> 或 <vs-20%>)
标定 (十字红线, nl, rl(4.2p), rl1(61d))

打印 plhxcor(20,1.2,1,2)

说明　

mf(1,8) 1. HSQC 以 H为主 (检测 H), 所以移动 H 谱参数, 再混和其它.
2. 习惯上第 8 区检测 HSQC

C-H 近程指 1 键距离, 即得到那个 H 踏在那个 C 上.

改 sw1, dof 法 1. 巧妙法: 在 3 区输入 sw1=xxx (原C的 sw), dof=yyy (原C的tof)
                 仪器将出现错误 beep 声, 以后用快捷键套入.
2. 记录在纸上 (原 3 区C谱的 sw, tof 数值)
3. 输入sw? tof? 等, 之后由信息窗口回看.

pw / pwx 参数 1. pw 找 update 的 pw90 值, 为最关键参数.
2. 选用合乎此值的最新 H, C 一维谱, 则完全一样.
3. 隶属: pw (H), pwx (C), pplvl (C).
            查时由 [Setup EXP] 右下 Porbe 的 <Proton> or <Carbon>

j1xh 考虑 j1xh: 对 aliphatic 120, aromatic 160, 一般未知 140

nt/ni 考虑 nt 决定 S/N，ni 决定 C 维的分辨率
nt, ni 可任意值
合理选择:      一般: nt=8, ni=256
                  快速型: nt=8, ni=128 (约 45 min)
                  更浓时: nt=4, ni=32 (约 4 min)

信号点强度处理 1. <absval>: 即 absolute value, 其信号较强.
2. <power>: 其点较圆, 可考虑用此.
3. 可以为 <phased>, HSQC 相敏.

打印 1. plhxcor(20,1.2,1,2) 含义: 20 ring, 间距 1.2, 1 区H谱, 2 区 C 谱
2. plhxcor(10,1.5,1,3) 含义: 10 ring, 间距 1.5, 1 区H谱, 3 区 C 谱

备注　

gHSQC 1. g 表梯度场 (gradient), 速度快.
2. 大写 HSQC 为新版本, 打小写 hsqc 为旧版本
3. 属于反相实验 (检测 H), 速度较快 (检测灵敏度高的 H).

比较 HETCOR 1. HSQC:       反相实验, 检测H. 调 H 谱为底, 入 C 的 sw, tof.
2. HETCOR: 正相使用, 检测 C. 调 C 谱为底, 入 H 的 sw, tof.

比较 gHMBC 1. gHSQC: 为相敏, 做 2 相循环 (打 da 出现 2 组).
2. gHMBC: 灵敏度较差, 应比 gHSQC 做久些. 最低 ni=128.

同夜测 C 谱 0. 以上所述为已经得到 C 谱的 2D 检测.
1. 尚未得到清晰的 C 谱也可同时和 gHSQC 一起检测
2. 检测法, 见另页讲义

sine bell 可考虑: sb=-at, sb1=-ni/sw1, sbs=sb, sbs1=sb1

参数含义 pw: H 的 90 度脉冲
pwx: C 的 pwx
pwxlvl: C 的 pwxlvl

英文　

全名 ss = steady state; plhxcor: plot h-x correlation;

　

gHMBC 检测

gHMBC gradient Heteronuclear Multi-Bond Correlation

目的 2D谱, 做 C-H 远程相关

参考 1. 环球技术人员: 胡冰, 金朝鼎.
2. 操作手册: Console Acceptance Tests & Specification, page 55. Guide to NMR Experiments.
3. 其他人员: 贺文义 (药物所), 颜贤忠 (军科院), 冯锐 (港大)

检测操作　

准备事先做好 H, C 谱, 分别置于 1, 2 区

定 C 位置 mf(3), jexp3, 两红线 190~10, movesw, ds, 再标定某峰.
抄录新的 sw 及 tof 值 (方便法: 打 tof? sw?)

定 H 位置 jexp1, 调出 H 谱 (以前检测处理好的谱图).

调谱与组合 mf(1,9), jexp9, 两红线, <Expand>, movesw, ds, 再标定某峰 (nl, ref)
gHMBC
混合: 改 sw1= (3 区C 的sw), dof = (3 区C 的 tof)

检查关键参数查最新值: pw=9.2,
判断值: j1xh=120 (烷烃), jnxh=6 (2-3 键)

检查其它参数 pwx=11.5, pwxlvl=60, ss=32, proc1='n' (数字 1)

测试 nt=16, ni=128, time, go
命名 text('xxx\\yyy')

处理图谱 svf 存谱
线性预测: <Display> <Absolute>
wft2da (若出现 Scale outside boundaries: 输入 wc=150, wc2=150)
dconi, dpcon(20,1.2)
调色度 (浅色 2 格, <vs+20%> 或 <vs-20%>)
标定 (十字红线, nl, rl(1.21p), rl1(16.81d))

打印 plhxcor(20,1.2,1,2)

说明　

其它参数参考 gHSQC 说明

mf(1,9) 1. HMBC 以 H为主 (检测 H), 所以移动 H 谱参数, 再混和其它.
2. 习惯上第 9 区检测 HMBC

jnxh 考虑 j1xh: 对 aliphatic 120, aromatic 160, 一般未知 140
jnxh: 3-8 Hz. 数值愈小, 测键远, 效果较差.
         6 Hz 相当于 2-3 键, 有共振时达 4-5 键.

nt/ni 考虑 nt: nt 大有利灵敏度 (信噪比). gHMBC 的 nt 比 gHSQC 大些.
ni: 128 或任意. (最低 ni=64, 建议 128 以上, 否则信号容易变长)
* 其它选择: 快速型 nt=8, ni=128, 约 25 min

信号点强度 1. <absval>: 即 absolute value, 其信号较强.
2. <power>: 其点较圆, 可考虑用此.
3. 不可以为 <phased>, 因 HMBC 非相敏.

proc1='y' 后处理可以考虑进行线性预测,
可以加强 ni, 使其强度增加 1-4 倍.

备注　

gHMBC 1. g 表梯度场 (gradient), 速度快.
2. 大写 HMBC 为新版本, 打小写 hmbc 为旧版本
3. 属于反相实验 (观察C检测H), 速度较快 (检测灵敏度高的 H).
4. 比较正相实验, 名为 COLOC (C,H Correlation via Long-Range Couplings)

　

gHETCOR 检测

gHETCOR 全名 gradent Heteronuclear Correlation

目的 2D谱, 做 C-H 近程相关, 正相检测

参考 1. 环球技术人员: 翟纯, 艾选军
2. 操作手册: Guide to NMR Experiment, p.51.
3. 其他人员: 冯锐 (清华), 贺文义 (药物所).

检测操作　

准备事先做好 H, C 谱, 分别置于 1, 2 区

定 H 位置 mf(1,3), jexp3, wft,
两红线范围, <Expand>, movesw, ds, 标定某峰
抄录新的 sw 及 tof 值 (巧妙法: sw1=xxx, dof=yyy, 发出 B 声)

定 C 位置 jexp2, 调出C谱

调参考谱与组合 mf(2,8), jexp8, wft, 两红线范围, <Expand>, movesw, ds, 标定某峰
gHETCOR
混合: 改 sw1= (3区H之sw值), dof = (3区H之tof 值).(巧妙法: 由快捷键调出)

检查关键参数查update 值: pw=9.2, tpwr=63
j1xh=140 (视情况)

检查一般参数 pwx=11.5, pwxlvl=60 (查最新 update 值)
选择值: ss=32
proc1='n' (数字 1)

测试 nt=16, ni=128, time, go
命名 text('xxx\\yyy')

处理图谱 svf 存谱
[Display] <Power>
wft2d (若出现 Scale outside boundaries: 输入 wc=150, wc2=150)
dconi, dpcon(20,1.2)
调色度 (浅色 2 格,<vs+20%> 或 <vs-20%>)
标定 (十字红线, nl, rl(4.2p), rl1(61d))

打印 plhxcor(10,1.5,1,2)

说明　

mf(2,7) 1. HETCOR 以 C 为主 (检测 C), 所以移动 C 谱参数, 再混和其它.
2. 习惯上第 7 区检测 HETCOR (或 HSQC, 二选一)

j1xh aliphatic 120, aromatic 160, 一般未知 140

nt/ni 考虑 nt=16n, ni=128 或任意.   nt 值大好.
合理选择: nt=16, ni=128 (~ 1.5 hr);
                 nt=32, ni=128 (~ 2.5 hr)

处理谱图大致类似 HSQC, 仍不能打 foldt

标定将十字线对齐某已知点 (如 C 70 ppm, H 3.81 ppm):
1 法: rl(70p); rl1(3.81d)   若失败, 采 2 法.
2 法: rl(3500), rl1(3.81d), 其中 3500 = 70x50 Hz, 即 70 ppm
* 注: rl 表 F2 轴 (不一定为Y 轴), rl1 表 F1 轴 .

打印 1. plhxcor(10,1.5,1,2): 10 ring, 间距 1.5, 1区H谱, 2区C谱
2. 简洁打印: plhxcor (长形图), plcosy (方形图)

备注　

HETCOR 1. 大写HETCOR 为新版本; 小写 hetcor 为旧版本.
2. 为正相检测, 观察H检测C, 较费时 (因检测灵敏度较低的 C)
3. 目前多做 HSQC, 不大使用 HETCOR. 但仍有存在价值, 因绝不出错.

　

　