Die heteronukleare Korrelationsspektroskopie ist eine analytische Technik, die die Kopplung zwischen verschiedenen Arten von Kernen untersucht, häufig einem Proton und einem X-Kern, wie Kohlenstoff-13 oder Stickstoff-15. Diese Methode wird häufig in der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) verwendet, um Einblicke in die Struktur und Zusammensetzung komplexer chemischer Verbindungen zu gewinnen. Ein typisches heteronukleares Korrelationsspektrum zeigt chemische Verschiebungen des X-Kerns auf einer Achse und ein Protonenspektrum auf der anderen Achse. Cross peaks zeigen die Verbindung zwischen bestimmten Protonen und X-Kernen.

Die wichtigsten heteronuklearen Korrelationsexperimente umfassen HETCOR, HSQC, HMQC und HMBC. HSQC, HMQC und HMBC zeichnen das Protonenspektrum auf, während das X-Kernspektrum durch Standard-heteronukleare Korrelationsspektroskopie oder HETCOR aufgezeichnet wird. Die HETCOR-HMQC-HSQC-Experimentgruppe kann X-Kerne ohne angehängtes Proton nicht erkennen. HETCOR wird verwendet, wenn eine ultrahohe Spitzenauflösung entlang der X-Kern-Achse erforderlich ist.

Die heteronukleare Einzelquantenkorrelationstechnik (HSQC) untersucht Einzelbindungskorrelationen zwischen Proton und X-Kern. In einem HSQC-Experiment wird die Polarisation von einem Protonenkern auf einen benachbarten X-Kern und dann zurück auf den Protonenkern übertragen. Das Signal der Protonenkerne wird dann aufgezeichnet. HSQC erzeugt ein Spektrum wie das der heteronuklearen Mehrfachquantenkorrelationsspektroskopie (HMQC), verwendet jedoch eine andere Unterdrückungsmethode und bietet so eine bessere X-Kern-Auflösung entlang der Achse.

Die heteronukleare Mehrfachbindungskorrelation (HMBC) ist ein Protonendetektionsexperiment wie HMQC, jedoch mit einer längeren anfänglichen Verzögerungszeit. Dieses Experiment wird verwendet, um die Verbindung zwischen Proton und X-Kern über große Entfernungen zu beobachten, die durch 2-3 Bindungen getrennt sind, wobei einige Experimente bis zu 4 oder 5 Bindungen reichen. In einem HMBC-Experiment werden direkte Ein-Bindungs-Korrelationen als Teil der Sequenz unterdrückt. Die Spektren von HMBC führen zu cross peaks, die korrelieren, welche Protonen an welchen anderen spezifischen X-Kern gekoppelt sind, der mehr als eine Bindung entfernt ist. Die Gradienten-HMBC-Pulssequenz (gHMBC) bietet eine bessere Unterdrückung störender Signale und ist daher besonders nützlich für die Analyse komplexer Moleküle mit überlappenden Signalen.