Nukleární magnetická rezonance
Vícekvantová spektroskopie
Vícekvantová koherence
Vývoj - např. páry antifázových vektorů
• nulový vývoj J-interakce (S magnetizace v x,y)
• vývoj chemického posunu
DQ: u), + u)s x ZQ: oj, - u)s
• jednokvantová (SQ) koherence - změna kvantového čísla o 1
• dvoukvantová (DQ) koherence - změna kvantového čísla o 2
• nulkvantová (ZQ) koherence - nedochází ke změně kvantového čísla
• DQje neměřitelná
Existence těchto stavů je detekována nepřímo po konverzi na jednokvantovou magnetizaci před detekcí
CH3 - CH2 - OH «     97.8 %
interakční konstanty 1H-1H
"■■"ii|iiiii.iihi.i.ii.. ......i.........i.........i.........i.........i.....J
3.7     3.6     3.5 ppm 1.3   1.2    1.1    1.0 ppm
CH3 - 13CH2 - OH 1.08 %
13CH3 - CH2 - OH 1.08%
x 16
interakční konstanty 1H-13C
i i i j i i rrt f i i i | i i i i i i i i i | t i i i i i i i i | i i i i l l l l n i i i i j i i i i i i i i i j.....i i i i j i r Ti i i i i i j.......i i j i i i i i i
3.7     3.6     3.5 ppm 1.3    1.2    1.1    1.0 ppm
Heteronukleární dvoukvantový filtr
90
90 90
•   Ó2 = 1/2J => dvoukvantová koherence
62 d3
ľ
Vícekvantový filtr pro 13C
• vývoj v čase t1 - vývoj posunu i kaplingu
• druhý 90° pulz - vytvoření vícekvant. koherence
• třetí 90° pulz - rekonverze na SQ
Konektivita 13C-13C
• přirozené zastoupení 13C - přibližně 1%
• velmi malé zastoupení 13C - 13C
izotopomery (C = 12C)	zastoupení izotopomeru ve vzorku
CH3-CH2-COOH	96,73 %
H3-CH2-COOH	1,08 %
CH3- H2-COOH	1,08 %
CH3-CH2- OOH	1,08%
H3- H2-COOH	0,01 %
H3-CH2- OOH	0,01 %
CH3-    H2- OOH	0,01 %
H3-    H2- OOH	0,0001 %
ID INADEQUATE
1H
_ decoupling
90 180       90 90
• čas d2 je nastaven pro vývoj do antifáze
• 180° pulz p2 - refokusace 5
• 90° pulz p3 - vytváří DQ, 90° pulz p4 - konverze na SQ
• DQ pouze pro dva sousedící 13C-13C
• nevhodné pro větší systémy - překryv signálů
6       5       4       3       2 1
CH
CH.
CH
CH,
CH
CH.
OH
Ôq 33.0
32.5
C-l
t
ir
C-2C-4     C-3 C-5
C-6
■ i
Ôq    60      55      50      45      40      35      30      25      20 15
ve spektru získáváme dva antifázové dublety se štěpením odpovídajícím J, jejich střed odpovídá ô 13C
další dvojice se stejnou 7-interakcí patří sousednímu uhlíku
2D INADEQUATE
1H
decoupling
• v sekvenci je doplněna inkrementační perioda tx
• krospíky - dva sousedící uhlíky mají dvojici krospíků při frekvenci odpovídající součtu frekvencí interagujících jader
co = co(Cl) + co(C2)
• nevýhoda - velice malá citlivost
1
CH
CH CH ^K
r        N«r        Nru ^OH
'CH;
.,GH,
'CH2
24        3 5
					/I		
1					C		11
1			1		r		
1 — -—J-f .		/	--1	_i--			
1 '	/						
42
62
u82
-102 ßDQ
SC
60
50
40
'     1 T—
30
'-i-
20
a: CH3 - 17,9 ppm; b: CH - 34,0 ppm; c: CH2 - 34,7 ppm; d: CH2 - 67,6 ppm; e: CH2 - 74,7 ppm
Double Quantum Filtered DQF-COSY
• v čase t1 - vývoj posunu i kaplingu
• druhý 90° pulz - DQ 90 90 90
• třetí 90° pulz-SQ
• signál pouze u systémů, které sa vrátí zpět do SQ stavu (ty, které dokázali přejít do DQ stavu, ty, které mají souseda, na kterého majU-interakci)
• použití - napr. odfiltrovaní signálů vody (rozpouštědla), signály Me-skupiny na heteroatomu, odfiltrovaní některých signálů v komplikovaných spinových systémech
Integra]
cn -
ppm 7.94945 7.93340 7.43700 7.42187 7.3260B 7.31074 7.29520 7.17111 7.15612 7.14116
6.34031
73
4
TJ-
3
Integral
'.u en
o
ru ui
o
ppm 4.47118 4.37476 4.36804 4.3598° 4.35357 34473 16971 15679 14112 13012 09837 4.07654 79987 78433 77525 75984 57782 55049 32620 19468 18090 16872 15512 98114 2.96452 2.94697 2.93047 2,66319 2.65741 2.62910 2.62337 2.53610 2.52806 2.50002 2.19725 2.18534 2.17111 2.15930 1.93704 1.92606 1.91045
1.59266 1.56226 1.45682 1.45143 1.43524 1.42983 1.42438
ppm 168.844
141.788
-134.827 -132.799 -129.605 -129.229 -124.118 -122.B81
-115.248
W
n
APT
t        1        1        1        i 1
ppm
160
140
120
100
BO
60
40
t—r—i-r
-HSQC
(CH)
tm
(CH2)
ppm
mm
m
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5