核磁共振技术(NMR)是目前化学、生物和医药等研究领域中常规的分析手段之一。利用原位核磁共振技术对反应进行监测，可以在真实条件下获得分子水平的相关信息。但是在分析组分复杂的混合物时，一维谱图，尤其是氢谱的谱宽较窄，谱图信号复杂，往往会导致部分信号严重重叠，使得人们无法对信号进行清晰准确地归属。　　最近，扩散排序谱(Diffusion Ordered NMR Spectroscopy, DOSY)，也称为虚拟色谱技术，被逐步应用于各种复杂体系混合物的分离。该项技术的关键是通过核磁共振梯度场技术来测定溶液状态下分子的扩散系数，得到虚拟二维谱图，突破了一维图谱的局限性。根据Stokes-Einstein方程，扩散系数与分子的形状和大小密切相关。由于各组分的扩散系数不同，使得它们在DOSY谱图中的信号能够在纵向维度上展开，从而无需对混合物进行分离纯化，就可对信号进行合理的分析及归属。这对于鉴别混合物组分和未知化合物谱图的归属有重要的意义。　　DOSY技术对于鉴别混合物来说是非常强大的工具;但实验操作较为复杂，需要根据不同的混合物体系有针对性地进行参数优化。碳水化合物往往存在多种异构体，不同构型之间的化学位移差距很小，且在生物质转化过程中涉及的混合体系较为复杂，造成谱峰难以分辨。因此碳水化合物的分析研究要远远落后于蛋白质和核酸的研究。本文中，我们将DOSY技术成功应用于碳水化合物混合体系的分析，从而进一步拓展DOSY的应用范围，为此我们主要进行了以下四个方面的探索。　　(1)扩散排序谱(DOSY)方法优化本文中我们详细描述了DOSY实验的基本测试方法，包括具体的测试步骤以及数据后处理的几种方法，对影响DOSY测试结果的关键参数进行了详细探讨，总结了一套全面切有效的DOSY实验方法。　　(2) DOSY在木质纤维素转化过程中的应用研究我们将DOSY技术用于分析木质纤维素转化领域中的反应混合物。木质纤维素三种主要组分（即纤维素，半纤维素和木质素）转化过程中典型的反应混合物，以及真实反应体系下蔗糖和葡萄糖脱水反应的混合物，都能够利用DOSY在扩散维上作清晰明确的解析，且无需预先进行样品的分离提纯。位移试剂EuFOD，能有效地促进木质素分解的模型化合物在扩散维度中的分离。DOSY技术必将成为生物质转化研究中强有力的分析工具。　　(3) DOSY对葡萄糖端基异构体的分离在水溶液中D-葡萄糖主要存在α和β两种端基异构体（以β-D-吡喃型葡萄糖为主），由于葡萄糖的两种端基异构体分子结构极其相似，常规的一维氢谱化学位移接近，对谱图的解析造成一定的困难。此外，α和β两种端基异构体处于动态平衡中，在溶液状态下很难用DOSY方法直接区分。我们首次尝试用DOSY的方法来分离葡萄糖的α和β端基异构体。通过引入钙离子(Ca2+)，成功实现了葡萄糖端基异构体在DOSY谱图中的分离。实验结果表明，DOSY技术能够帮助我们更好地理解碳水化合物和金属离子之间的相互作用。　　(4)利用DOSY验证糖苷化反应的中间体糖苷化反应机理的研究在糖化学中具有重要的地位;底物（糖基供体）如何与催化剂发生作用，并进一步与受体发生反应，一直备受关注。因此，我们以最具代表性的Schmidt Donor（即:糖基三氯乙酰亚胺酯）为底物、选取TMSNTf2这一新的糖苷化反应催化剂，利用低温核磁与DOSY技术相结合，系统研究了此糖苷化反应过程，并成功捕捉到了反应中间体，为进一步理解糖苷化反应提供了新信息。