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双通道平行采集1H/19F二维相干核磁共振波谱新方法

2015-08-13万瑛博李晓虹

分析化学 2015年8期

万瑛博+李晓虹

摘要[HTSS]设计了一种新型核磁共振脉冲序列1H/19F PANSYCOSY。在600 MHz核磁波谱仪上,利用1H/19F独立调谐的HFX三共振探头和双接收器,实现了在1H和19F通道中同时采集二维1H1H COSY和19F19F COSY核磁谱图。平行采集核磁技术(Parallel NMR , PANSY)可同时进行多个核磁实验。以4,4,5,5,6,6,7,7,7九氟1庚醇为例,比较其1H/19F PANSYCOSY与常规1H1H COSY和19F19F COSY测试结果,发现PANSY在不降低影响信号分辨率和灵敏度的情况下,节约总实验时间40%。

关键词;双通道; 平行采集; 核磁共振; 有机氟化合物

1引言

核磁共振波谱法(NMR)广泛应用于生物,医药,化学,材料等多个领域[1~4],是鉴定有机物化学结构[5]、研究化学反应机理[6]、分析化合物成分含量[7]的重要方法之一。它检测的是样品中待测元素核在外加磁场中自旋能级间跃迁的能量,该信号大小与待测元素的磁旋比γ、外加磁场强度B以及待测元素数目m有关。对于指定样品(即γ和m固定),可通过两种方法提高其核磁信号的信噪比(S/N),一是增加磁场强度B,直接提高信号强度;二是增加数据采集次数n,信号累积而噪音抵消。磁场强度B受限于硬件,仪器安装后一般不人为改变。故常规核磁测试多采用在已有谱仪上增加数据采集次数n来提高信噪比(S/N与n成正比增加),n增加则所需测试时间延长。如何在有限的时间内优化信噪比,是进一步提高核磁谱图质量的关键。

通常对样品的核磁研究从一维检测开始,针对其所含元素做1H,13C,19F,15N,31P,29Si NMR等1D NMR,获得其化学位移,耦合裂分与谱峰积分信息。随后,可利用二维同核相关如COSY[8],TOCSY[9],NOESY[10],INADEQUATE[11]等脉冲序列,以及异核相关HSQC[12],HMBC[13]等脉冲序列研究样品分子内,分子间各结构单元待测核的相关。……

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