Kernmagnetische Resonanzspektroskopie (NMR) ist heutzutage für die Chemie eine der vielseitigsten Techniken um Molekulare Struktur und Dynamik in Lösung zu untersuchen. Auf einzigartige Weise ermöglicht diese spektroskopische Methode die Nutzung verschiedener NMR Experimente, über unterschiedliche NMR Pulssequenzen, um vielseitige Informationen über die atomare Verknüpfung, molekulare Geometrie und molekulare Dynamik zu sammeln, was meistens mit einer einzelnen Probe an einem einzelnen Spektrometer möglich ist.

Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung von NMR Pulssequenzen, welche homonuklear breitbandentkoppelten NMR Spektren liefern können, ein Arbeitsfeld, welches kürzlich vermehrt Aufmerksamkeit als „pure shift NMR“ erregte. Die Experimente, welche in dieser Arbeit entwickelt wurden, ermöglichen es NMR Strukturparameter aus Spektren mit vereinfachter Signalform zu extrahieren. Die Arbeit ist in vier Projekte unterteilt:

In Projekt A wird gezeigt, dass die quantitative Messung von interatomaren Distanzen, über den Kern-Overhauser-Effekt (NOE), in pure shift NOESY und pure shift 1D NOE Experimenten möglich ist. Voraussetzungen zur Durchführung unverfälschter Distanzmessungen mit pure shift Spektren und Faktoren, welche die Genauigkeit der Messung einschränken könnten, werden diskutiert.

Projekt B beschreibt die Entwicklung und das Testen von pure shift HSQC Experimenten, basierend auf den CLIP/CLAP-HSQC Experimenten, welche für die exakte Messung von dipolaren Restkopplungen (RDCs) ausgelegt sind. Alle in diesem Kapitel beschriebenen Experimente ermöglichen die Extraktion der heteronuklearen Kopplungskonstanten 1J(XH) und 1T(XH) in der hochaufgelösten Protonendimension der Experimente, welche teilweise oder volle Unterdrückung von homonuklearem Kopplungsmuster aufweist. Es wird gezeigt, dass die beschriebenen CLIP/CLAP-HSQC Experimente mit F2-BIRD und F2-perfectBIRD homonuklearer Entkopplung eine hohe Genauigkeit bei der Messung von RDCs ermöglichen. Des Weiteren werden F2-real-time-BIRD homonuklear entkoppelte CLIP/CLAP-HSQC Experimente vorgestellt, welche die Messung der RDCs in Experimenten mit instantaner Entkopplung ermöglichen.

Projekt C nutzt direkt das in Projekt B vorgestellte perfectBIRD Homoentkopplungselement. Ein vollständig homo- und heteronuklear entkoppeltes F2-perfectBIRD HSQC Experiment wird präsentiert, welches für die Nutzung bei hohen Feldstärken ausgelegt ist. Das Experiment liefert direkten Zugang zur HSQC Korrelationsinformation mit bemerkenswert guter Signaltrennung, was anhand der Fallstudie eines Oligoharnstoffderivates demonstriert wird, dessen Spektren normalerweise sehr starken Signalüberlapp aufweisen.

Projekt D präsentiert eine praktische Lösung des lange vorhandenen Problems der Aufnahme von COSY-artigen Spektren mit in-phase artiger absorptiver Signalform. Das präsentierte CLIP-COSY Experiment erreicht diese wünschenswerten spektralen Eigenschaften sogar mit einem einzigen Messdurchlauf pro t1-Inkrement, und erlaubt somit die Aufnahme von COSY-artigen Spektren mit einfacher Signalform in beiden spektralen Dimensionen in kurzer Messdauer. Es wird gezeigt, dass das Experiment verlässlich anwendbar ist, beispielsweise einen geringen Signalverlust im Falle starker Linienverbreiterung aufweist, und dass es mit pure shift Aufnahmetechniken kombinierbar ist.