二次元NMR

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/11/09 06:37 UTC 版)

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「COSY」はこの項目へ転送されています。その他の用法については「コージー」をご覧ください。

「ROESY」はこの項目へ転送されています。アイルランドの歌手については「en:Roesy (singer)」をご覧ください。

さらにパラメーター軸を追加した3次元NMRや多次元NMRも開発され使用されている。通常のNMRを多次元NMRと特に区別したい場合には「1次元NMR (1D-NMR)」と呼ぶことがある。

原理

FT-NMR（フーリエ変換 NMR、Fourier Transform NMR）において一番簡単な測定では1個の励起パルスの直後からFID（Free Induction Decay, 自由誘導減衰）を観測するが、FIDの前に一連のパルスおよびパルス間隔を入れて測定することで特徴あるスペクトルが得られる。この一連のパルス列を「パルスシーケンス (pulse sequence)」と呼び、2D-NMRではパルスシーケンスの中のあるパルス間隔の長さを変えた複数の1D-NMRスペクトルを得る。この長さ可変な期間を展開期 (evolution period) と呼び、2D-NMRではひとつの軸にFID期間中の時間 t₂、他方の軸に展開期間中の時間 t₁ を示す時間領域 (time-domain) スペクトルが得られる。時間領域スペクトルの両軸をフーリエ変換して周波数領域 (frequency-domain) スペクトルを得る。パルスシーケンス中で展開期がFIDより先であるため、伝統的に展開期を t₁ で示しFIDを t₂で示す。t₁ と t₂ に対応した周波数領域スペクトルの両軸はそれぞれ F₁ および F₂ と表す。

パルスシーケンスによりクロスピークの出現機構が変わり、さまざまな種類の測定法が考えだされている。

歴史

1971年にジャン・ジェーネル（英語版） (Jean Jeener) が二次元NMRの着想を発表した。リヒャルト・R・エルンストはこれを基に二次元フーリエ変換分光法を開発した。エルンストはフーリエ変換NMRと多次元NMRの開発における業績^[1]^[2]^[3]で1991年にノーベル化学賞を受賞した。

術語

パルスシーケンス (pulse sequence)
対角ピーク (diagonal peak, diagonal signal): 同種核2D-NMRでは両軸の同一化学シフトの交点、すなわち対角線上に強いピークが現れる。これを対角ピークと呼び、対角ピーク以外のピークを交差ピークと呼ぶ。知りたい情報は交差ピークの方に含まれ対角ピークはその妨害となるので、パルスシーケンスやデータ処理の工夫により抑制するのが望ましい。
投影 (projection)
対称化 (symmetrization)

出典

^ アメリカ合衆国特許第4,045,723号 "Two-dimensional gyromagnetic resonance spectroscopy"
^ アメリカ合衆国特許第4,070,611号 "Gyromagnetic resonance Fourier transfom zeugmatography"
^ アメリカ合衆国特許第4,134,058号 "Selective detection of multiple quantum transitions in nuclear magnetic resonance"
^ 北海道大学農学部GC-MS & NMR室. “COSY”. NMRを測定する友へ. 2018年1月28日閲覧。
^ ^a ^b ^c Keeler, pp. 190–191.
^ Akitt & Mann, p. 287.
^ Keeler, pp. 199–203.
^ Keeler, pp. 223–226.
^ “2D: Homonuclear correlation: TOCSY”. Queen's University. 2011年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月26日閲覧。
^ Keeler, pp. 206–208.
^ INADEQUATEスペクトルの測定
^ Keeler, pp. 208–209, 220.
^ Wu, Bin; Skarina, Tatiana; Yee, Adelinda; Jobin, Marie-Claude; DiLeo, Rosa; Semesi, Anthony et al. (June 2010). “NleG Type 3 Effectors from Enterohaemorrhagic 77Escherichia coli77 Are U-Box E3 Ubiquitin Ligases”. PLoS Pathogens 6 (6): e1000960. doi:10.1371/journal.ppat.1000960. PMC: 2891834. PMID 20585566.
^ ^a ^b ^c Keeler, pp. 209–215.
^ Glenn Facey (2009年1月14日). “HMQC vs HSQC”. University of Ottawa NMR Facility Blog. 2016年2月16日閲覧。
^ ^a ^b Keeler, pp. 215–219.
^ Keeler, pp. 274, 281–284.
^ Keeler, pp. 273, 297–299.
^ ^a ^b Nakanishi, Koji, ed (1990). One-dimensional and two-dimensional NMR Spectra by Modern Pulse Techniques. Mill Valley, California: University Science Books. p. 136. ISBN 0-935702-63-6
^ ^a ^b Schraml, Jan; Bellama, Jon M. (1988). Two-Dimensional NMR Spectrocopy. New York: Wiley. pp. 28–33, 49–50, 65. ISBN 0-471-60178-0