出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/11/09 06:37 UTC 版)
最初のそして最も人気のある2次元NMR実験法は同種核相関分光法 (Correlation spectroscopy、COSY) シークエンスである。有機構造解析の強力な手段である。COSYは互いにカップリングしたスピンを同定するために使われる。COSYシークエンスは単一のRFパルス(p1)と続く特定の発展時間(t1)、2回目のパルス(p2)、測定期(t2)から構成される。 COSY実験法から得られる2次元スペクトルは縦横両軸に沿って単一の同位体(通常は水素1H)についての周波数を示す(13Cおよび1Hといった異なる同位体に対応する2つの軸を持つ異種核相関スペクトルを作り出すための技術も考案されている)。COSYスペクトルは2種類のピークを示す。「対角ピーク」はそれぞれの軸上で同じ周波数座標を持ち、プロットの対角線に沿って表われるのに対して、「交差ピーク」はそれぞれの周波数座標について異なる値を持ち、対角線から外れて表われる。対角ピークは1次元NMRにおけるピークに対応するのに対して、交差ピークは核のペア間のカップリングを示す(1D-NMRにおいて多重分裂がカップリングを示すのと同じ)。 交差ピークは磁化移動と呼ばれる現象に起因し、それらの存在は交差ピークの座標を作り出す2つの異なる化学シフトを持つ2つの核がカップリング(J結合)していることを示す。それぞれのカップリングは対角線の上下に2つの対称的な交差ピークを与える。様々なシグナル間の交差ピークを見ることによってどの原子とどの原子が繋っているかを決定することができる。 COSY-90が最も一般的なCOSY実験法である。COSY-90では、p1パルスが核スピンを90° 傾ける。もう一つのCOSYにCOSY-45がある。COSY-45では、2つ目ののパルスp2として90° パルスの代わりに45° パルスが使われる。COSY-45の利点は対角ピークがより程目立たないことであり、大きな分子において対角線近くの交差ピークの解析がより容易になる。加えて、カップリング定数の符号をCOSY-45スペクトルから明らかにすることができる。これはCOSY-90では不可能である。全体としては、COSY-45がよりきれいなスペクトルを与えるのに対して、COSY-90はより感度が高い。 別のCOSY技術にニ量子フィルタ(double quantum filtered)COSY(DQF COSY)がある。DQF COSYは位相回しまたは磁場勾配パルスといったコヒーレンス選択法を使う。これらは観測可能なシグナルを与える二量子コヒーレンスからのシグナルのみを生じる。これは対角ピークの強度を減少させる効果と線形を幅広い「分散」系からより鋭い「吸収」形に変化させる効果がある。またカップリングしていない核由来の対角ピークが消える。これらは全て、対角ピークが交差ピークを覆い隠しているようなスペクトルをよりきれいにする長所がある。
※この「COSY」の解説は、「二次元NMR」の解説の一部です。
「COSY」を含む「二次元NMR」の記事については、「二次元NMR」の概要を参照ください。