自旋锁定：总相关谱(TOCSY)

在核磁共振实验中，垂直于静态磁场B0的磁化矢量将以其特征拉莫尔频率绕B0磁场旋转，通常称为化学位移进动。除了化学位移进动外，自旋、标量或J-耦合之间的相互作用也会影响磁化矢量的演化。化学位移演化解释了谱图中特定共振的位置，而J-耦合则是谱峰分裂模式的来源。当J-耦合数值小于自旋之间共振频率的差值时，演化过程主要由化学位移主导。这种情况有可能实现，比如由于B0场很高或者因为分子中成对的自旋被多个键分开，而产生了小耦合。在某些实验中，我们希望抑制化学位移演化，并让自旋体系仅在J-耦合下演化。这通常被称为等频混合。

抑制化学位移演化可以通过沿选定的方向施加强射频脉冲来实现，使磁化矢量被锁定到与射频场一致的方向。这被称为自旋锁定，射频场被称为自旋锁定场。很多方法学研究开发了各种组合脉冲来提供自旋锁定，其中射频脉冲的缺陷能被不断重聚修正，以提供一个干净的自旋锁定。

总相关谱TOCSY是一个典型的同核二维实验。该实验即是利用自旋锁定过程中的等频混合条件，使完整耦合自旋链上的所有氢原子核间产生交叉峰，从而进行结构鉴定。本篇应用将以反式-2-己烯酸为例，为大家阐述总相关谱（TOCSY）实验。