Hoppa till innehåll
Meny
CDhistory
CDhistory

2D-NMR

Publicerat den maj 20, 2021 av admin

Använd vår NMR-tjänst för 2D- och andra NMR-experiment.

  • Typer av 2D NMR
  • Exempel på 2D-spektraltilldelning
  • Grunden för 2D-NMR
  • 2D Fouriertransform

Typer av 2D NMR

Två dimensionell (2D) NMR-spektroskopi omfattar:-

Homonukleär

  • Through bond: COSY, TOCSY, 2D-INADEQUATE, 2D-ADEQUATE
  • Det genomgående utrymmet:

Heteronukleär korrelation

  • Enbindningskorrelation HSQC, HMQC
  • Långdistanskorrelation HMBC

Exempel på 2D-spektraltilldelning

Tilldelning av 12,14-ditbutylbenzochrysen

12,14-ditbutylbenzochrysen

Anslutning av kolesterylacetat

kolesterylacetat

Grunden för 2D-NMR

I ett 1D-NMR-experiment sker datainsamlingen direkt efter pulssekvensen. Denna ordning bibehålls även vid komplexa experiment även om en förberedelsefas läggs till före datainsamlingen. I ett 2D-NMR-experiment skiljs dock förvärvsfasen från exciteringsfasen av mellanliggande faser som kallas utveckling och blandning. Utvecklingsprocessen pågår under en tidsperiod som betecknas t1. Datainsamlingen omfattar ett stort antal spektrum som insamlas på följande sätt: första gången sätts värdet på t1 nära noll och det första spektrumet insamlas. Den andra gången ökas t1 med Δt och ytterligare ett spektrum registreras. Denna process (ökning av t1 och insamling av spektrum) upprepas tills det finns tillräckligt med data för analys med hjälp av en 2D Fouriertransform. Spektrumet representeras vanligen som en topografisk karta där en av axlarna är f1, dvs. spektrumet i t1-dimensionen, och den andra axeln är det spektrum som förvärvats efter utvecklings- och blandningsfaserna (liknande 1D-förvärv). Signalens intensitet visas med en starkare färg ju mer intensiv den är.

I den resulterande topografiska kartan är signalerna en funktion av två frekvenser, f1 och f2. Det är möjligt att en signal visas vid en frekvens (t.ex. 20 Hz) i f1 och en annan frekvens (t.ex. 80 Hz) f2 det innebär att signalens frekvens förändrades under utvecklingstiden. I ett 2D-NMR-experiment mäts magnetiseringsöverföringen. Ibland sker detta genom bindningar till samma typ av kärna som i COSY, TOCSY och INADEQUATE eller till en annan typ av kärna som i HSQC och HMBC eller genom rymden som i NOESY och ROESY.

De olika 2D-NMR-teknikerna är användbara när 1D-NMR är otillräcklig, t.ex. när signalerna överlappar varandra eftersom deras resonansfrekvenser är mycket lika. 2D-NMR-tekniker kan spara tid, särskilt när man är intresserad av konnektivitet mellan olika typer av kärnor (t.ex. protoner och kol).

Det grundläggande 2D-NMR-experimentet (fig. 1) består av en pulssekvens som exciterar kärnorna med två pulser eller grupper av pulser och sedan tar emot det fria induktionsfallet (fid). Grupperna av pulser kan vara rent radiofrekventa (rf) eller innehålla magnetiska gradientpulser. Upptagningen utförs många gånger, varvid fördröjningen (utvecklingstiden – t1) mellan de två pulsgrupperna ökas. Utvecklingstiden betecknas t1 och förvärvstiden t2.

Figur 1. Grundläggande pulssekvens för 2D-erövning

2D-pulssekvens

2D Fouriertransform

FID:n Fouriertransformeras sedan i båda riktningarna (fig. 2) för att ge spektrumet. Spektrumet visas konventionellt som ett konturdiagram. Utvecklingsfrekvensen betecknas f1 och förvärvsfrekvensen betecknas f2 och plottas från höger till vänster.

Fig. 2. 2D Fouriertransform

2D Fouriertransform

Det 2D-spektrumet plottas vanligen med sina 1D-projektioner för tydlighetens skull. Dessa kan vara äkta projektioner eller motsvarande 1D-spektra. I ett homonukleärt spektrum finns det vanligtvis en diagonal (med undantag för 2D-INADEQUATE) som representerar korrelationen mellan topparna till sig själva och som i sig inte är särskilt informativ. Signalerna bort från diagonalen representerar korrelationer mellan två signaler och används för tilldelning. Till exempel i det homonukleära COSY-spektrumet i figur 3 korrelerar 1H-signalen vid 1,4 ppm med 1H-signalen vid 2,8 ppm eftersom det finns tvärgående toppar, men de korrelerar inte med signalerna vid 7.3 ppm.

Fig. 3. 2D COSY-spektrum av etylbensen

COSY av etylbensen

I ett heteronukleärt spektrum finns inga diagonala signaler och alla signaler representerar korrelationer. Till exempel i det heteronukleära HSQC-korrelationsspektrumet med kort räckvidd i fig. 4 korrelerar 1H-signalen vid 1,4 ppm med 13C-signalen vid 15,7 ppm, 1H-signalen vid 2,4 ppm med 13C-signalen vid 15,7 ppm och 1H-signalen vid 2,5 ppm.8 ppm korrelerar med 13C-signalen vid 29,0 ppm osv.

Fig. 4. 2D HSQC-spektrum av etylbensen

HSQC av etylbensen

Signalerna i ett 2D-spektrum är inte alltid ren fas. Ibland kan fasen inte uttryckas enkelt som i HMBC och 2D-INADEQUATE, i vilket fall ett magnitudspektrum plottas. Magnitudspektrum offrar dock upplösningen jämfört med rena fasspektrum (och till skillnad från fönsterfunktioner som breddar linjerna ger de inga känslighetsvinster). Därför bör 2D-spektrumet i möjligaste mån vara fasat. De resulterande signalerna kan vara rent fasade, antifasade eller negativt fasade som i fig. 5. Negativa signaler representeras konventionellt av streckade eller röda konturer.

Fig. 5. Möjliga faser för en korrelation mellan två dubbletter

doublettkorrelationsfaser.

Lämna ett svar Avbryt svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *

Senaste inläggen

  • Acela är tillbaka:
  • OMIM Entry – # 608363 – KROMOSOM 22q11.2 DUPLIKATIONSSYNDROM
  • Kate Albrechts föräldrar – Lär dig mer om hennes far Chris Albrecht och hennes mor Annie Albrecht
  • Temple Fork Outfitters
  • Burr (roman)

Arkiv

  • februari 2022
  • januari 2022
  • december 2021
  • november 2021
  • oktober 2021
  • september 2021
  • augusti 2021
  • juli 2021
  • juni 2021
  • maj 2021
  • april 2021
  • DeutschDeutsch
  • NederlandsNederlands
  • SvenskaSvenska
  • DanskDansk
  • EspañolEspañol
  • FrançaisFrançais
  • PortuguêsPortuguês
  • ItalianoItaliano
  • RomânăRomână
  • PolskiPolski
  • ČeštinaČeština
  • MagyarMagyar
  • SuomiSuomi
  • 日本語日本語
©2022 CDhistory | Drivs med WordPress och Superb Themes