Die Karplus-Beziehung ist eine Gleichung, die nach ihrem Entdecker Martin Karplus benannt wurde und eine Korrelation der 3J-Kopplungskonstante und dem Diederwinkel $ \!\,\phi $ in der NMR-Spektroskopie beschreibt.
Demnach gilt folgende Gleichung:
Dabei ist $ \!\,J $ die 3J-Kopplungskonstante, $ \!\,\phi $ der Diederwinkel und $ \!\,A $, $ \!\,B $ und $ \!\,C $ sind empirische Parameter, welche durch die Substitution und funktionelle Gruppen der beteiligten Atome bestimmt werden.[1][2] Die Beziehung wird benutzt, um die Größenordnung der 3JH,H Kopplung (auch vicinale Kopplung genannt) abzuschätzen. Die Kopplungskonstante ist bei Torsionswinkeln nahe 90° sehr gering und bei Winkeln von 0° und 180° deutlich größer als üblich. Die Beziehung zwischen Geometrie und Kopplungskonstante ist wertvoll zur Bestimmung von Konformationen[3] und zur Berechnung von backbones von Proteinen.