核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance,NMR）波谱作为一种无损伤的非侵入性检测技术,业已成为物理、化学、生命科学以及医学等领域研究中一种必不可少的检测手段。高分辨二维谱及多维谱方法可以有效缓解常规一维谱中谱峰拥挤等问题,并获得更多的相关信息,已经成为有机小分子检测以及大分子结构研究中重要的分析工具。然而,高分辨谱图的获取需要有高均匀度的磁场,其空间变化率一般要低于1 ppb/cm3。但受到外磁场不均匀或样品内在磁化率差异等条件的限制,常常无法获得高度均匀的磁场。另外,较长的实验时间也限制了二维谱方法的应用。本论文采用分子间多量子相干技术,并结合时空编码方法,设计了几种新的脉冲序列,能够在不均匀磁场下快速获取高分辨二维谱信息。论文的主要研究成果如下:一、研究了基于同核分子间多量子相干的高分辨方法中选择性脉冲在不均匀磁场中的激发效率。针对选择性脉冲可能诱发多个远程偶极场引起谱峰归属困难,提出了基于异核分子间零量子相干的新方法。结合时空编码和相干转移技术,利用锁场试剂中的氘自旋产生远程偶极场,可以在不均匀磁场下快速获取高分辨二维J分解谱。对氘自旋进行提前激发,能使氘自旋充分编码,序列可以在不均匀度较大的磁场下获取高分辨二维J谱。二、通过分子间零量子相干和J调制采样方法,在不均匀磁场中获取高分辨三维J分解相关谱。分子间零量子相干能有效消除磁场不均匀所引起的相位畸变,使谱线在三个维度均不会出现展宽。新序列采用了时空编码技术,能够在常规二维谱的实验时间内完成三维谱的采样。经过投影可以同时得到高分辨二维J分解谱和化学位移相关谱（COSY）。变换序列中的相干转移模块,还可以获得全相关谱（TOCSY）,用以区分化合物的偶合网络,展现了方法的灵活性。三、在磁场强度不均匀的情况下,核磁共振氢谱谱线增宽,使谱峰相互重叠、无法辨识归属,也无法准确测量对应基团质子的纵向弛豫时间（T1）。本文提出了利用分子间二量子相干方法,通过时空编码超快速二维采样方式,仅需单次扫描就能在不均匀磁场下获取高分辨一维氢谱,以区分归属谱峰的化学位移。结合反转恢复法,实现对各基团质子纵向弛豫时间的准确测量。并将新方法测得的T1时间应用于T1加权实验,抑制强信号,也验证了新测量方法的准确性。