Двумерная спектроскопия ядерного магнитного резонанса
Двумерная спектроскопия ядерного магнитного резонанса ( 2D ЯМР ) представляет собой набор методов спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР), которые дают данные, нанесенные на график в пространстве, определяемом двумя осями частоты, а не одной. Типы 2D ЯМР включают корреляционную спектроскопию (COSY), J-спектроскопию , обменную спектроскопию (EXSY) и ядерную спектроскопию на эффекте Оверхаузера (NOESY). Двумерные спектры ЯМР дают больше информации о молекуле, чем одномерные спектры ЯМР, и особенно полезны при определении структуры молекулы ., особенно для молекул, которые слишком сложны для работы с использованием одномерного ЯМР.
Первый двумерный эксперимент, COSY, был предложен Жаном Джинером , профессором Свободного университета Брюсселя, в 1971 году. Позже этот эксперимент был осуществлен Уолтером П. Ауэ, Энрико Бартольди и Ричардом Р. Эрнстом , которые опубликовали свою работу . в 1976 г. [1] [2] [3]
Каждый эксперимент состоит из последовательности радиочастотных (РЧ) импульсов с периодами задержки между ними. Время, частота и интенсивность этих импульсов отличают разные эксперименты ЯМР друг от друга. [4] Почти все двумерные эксперименты состоят из четырех этапов: подготовительный период, когда создается когерентность намагниченности с помощью набора РЧ-импульсов; период эволюции, определенный отрезок времени, в течение которого импульсы не доставляются и ядерные спины могут свободно прецессировать (вращаться); период микширования, когда когерентность манипулируется другой серией импульсов до состояния, которое дает наблюдаемый сигнал; и период обнаружения, в течение которого свободная индукция затухаетсигнал от образца наблюдается как функция времени способом, идентичным одномерному FT-ЯМР. [5]
Два измерения двумерного ЯМР-эксперимента — это две оси частот, представляющие химический сдвиг. Каждая ось частот связана с одной из двух переменных времени, которые представляют собой продолжительность периода эволюции (время эволюции ) и время, прошедшее в течение периода обнаружения (время обнаружения ). Каждый из них преобразуется из временного ряда в частотный ряд посредством двумерного преобразования Фурье . Одиночный двумерный эксперимент генерируется как серия одномерных экспериментов, с различным конкретным временем развития в последовательных экспериментах, при этом вся продолжительность периода обнаружения регистрируется в каждом эксперименте. [5]
Конечным результатом является график, показывающий значение интенсивности для каждой пары частотных переменных. Интенсивность пиков в спектре может быть представлена с использованием третьего измерения. Чаще всего интенсивность обозначается контурными линиями или разными цветами.
В этих методах перенос намагниченности происходит между ядрами одного типа за счет J-связей ядер, соединенных несколькими связями.
