二維核磁共振譜[低能電磁波與暴露在磁場相互作用]

低能電磁波（波長約106---109μm)與暴露在磁場中的磁性核相互作用，使其在外磁場中發生能級的共振躍遷而產生吸收信號，稱為核磁共振譜。二維核磁共振譜是其中的一種。

二維核磁共振譜-發展歷程

1939：氣態NMR試驗成功

1945：凝聚態NMR試驗成功

1945：美物理學家Block和Purcell同時發現NMR現象，證實了核自旋的存在，為量子力學的一些理論提供了直接的驗證，是本世紀物理學發展史上的一件大事

1950：W.G.Proctor和當時旅美學者虞福春發現NH4NO3中14N的共振譜線為兩條，說明同一核在不同化學環境會表現出不同的核磁共振信號（化學位移δ不同）

1951：Gutowsky等發現POCl2F溶液中19F譜圖中有兩條譜線，而分子中只有一個F，由此發現了自旋--自旋耦合（spin-spincoupling）

1952：Block和Purcell二人因發現NMR現象，獲諾貝爾物理獎

1961:法國著名物理學家A.Abragam出版專著《核磁學原理》，目前已成為物理學中廣泛引用的專著

1966：高分辨核磁共振譜儀出現

1970年代：R.R.Ernst創立脈衝傅立葉變換核磁共振（FT-NMR）

1970-1980年代：R.R.Ernst發展了二維核磁共振(2DNMR)

1987：R.R.Ernst及其學生G.Bodenhausen和A.Wokaun合作出版《一維和二維核磁共振原理》，此書與A.Abragam出版的專著《核磁學原理》被國際NMR領域稱為NMR發展史上的兩塊里程碑

1991:R.R.Ernst因其創立脈衝傅立葉變換核磁共振（FT-NMR）及發展二維核磁共振(2DNMR)這兩項傑出貢獻,當之無愧的獨享了1991年諾貝爾化學獎

原理

二維核磁共振譜是有兩個時間變數，經兩次傅立葉變換得到的兩個獨立的頻率變數圖一般把第二個時間變數t2表示採樣時間，第一個時間變數t1則是與t2無關的獨立變數，是脈衝序列中的某一個變化的時間間隔。

一個二維核磁共振試驗的脈衝序列一般可劃分為下列幾個區域：

預備期(preparation)—演化期t1(evolution)—混合期tm(mixing)—檢測期t2(detection)。檢測期完全對應於一維核磁共振的檢測期，在對時間域t2進行Fourier變換後得到F2頻率域的頻率譜。二維核磁共振的關鍵是引入了第二個時間變數演化期t1。當樣品中核自旋被激發後，它以確定頻率進動，並且這種進動將延續相當一段時間。在這個意義上講，我們可以把核自旋體系看成有記憶能力的體系，Jeener就是利用這種記憶能力，通過檢測期間接演化期中核自旋的行為。即在演化期內用固定的時間增量△t1進行一系列實驗，每一個△t產生一個單獨的FID,在檢測期t2被檢測，得到Ni個FID(圖6－7a)。這裡每個FID所用的脈衝序列完全相同，只是演化期內的延遲時間逐漸增加。