Spørgsmål:
Hvilke faktorer er vigtige for kvantitativ analyse af et proton 1D-NMR-spektrum?
Mad Scientist
2012-05-05 16:02:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Udover at belyse eller verificere en kemisk struktur kan NMR også anvendes f.eks. til kvantificering af en blanding af forskellige kemikalier.

Afhængig af kvaliteten af ​​spektret og det specifikke stof kan integrering af NMR-signalerne for det samme molekyle resultere i betydelige variationer fra det faktiske forhold mellem kerner, hvilket er kendt fra den kemiske struktur.

Hvilke faktorer påvirker kvantificeringen af ​​NMR-signaler i et proton 1D-spektrum? Hvilke forholdsregler skal man tage under erhvervelse og behandling af NMR-spektre for at sikre, at spektrene kan analyseres kvantitativt?

To svar:
#1
+10
Mad Scientist
2012-05-13 15:43:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De signaler, du får i et simpelt 1D-protonspektrum, er i de fleste tilfælde stort set kvantitative, selvom der er nogle undtagelser og nogle aspekter, du skal overveje, hvis du har brug for høj nøjagtighed.

Erhvervelse

Der er flere ting, du skal huske på, når du opsætter eksperimentet for at sikre, at det resulterende NMR-spektrum bliver kvantitativt.

Spektret skal være af høj kvalitet, alle artefakter og støj påvirker kvantificeringen.

Afslapningsforsinkelse

Afslapningsforsinkelsen er tiden mellem eksperimenter, hvis den er for kort vil nogle protoner ikke slappe helt af tilbage til ligevægtstilstand. Dette påvirker intensiteten af ​​NMR-signalet og vil medføre, at integralerne af disse signaler er slukket.

Afslapningsforsinkelsen (inklusive optagelsestiden) skal være omkring $ 5 \ cdot \ mathrm {T_1} $ . Du kan enten estimere $ \ mathrm {T_1} $ eller måle det.

13 C-satellitter

13 C-satellitterne er ca. 1% af det samlede signal. Hvis du har brug for høj nøjagtighed, skal du bruge afkobling for at slippe af med dem.

Andre aspekter

Du skal også sikre, at impulser, der er brugt i eksperimentet, har en rimelig flad excitationsprofil for det område, du ser på. Dette er normalt ikke noget problem for standard 1D-protoneksperimenter, men kan være et problem for andre slags eksperimenter, eller hvis du har en usædvanlig lang puls og / eller og usædvanlig bred fordeling af dine kemiske skift.

Behandling

Baseline

Baseline skal være absolut flad og nøjagtigt nul, enhver fejl der vil føre til store fejl i kvantificeringen. Brug af et digitalt filter under erhvervelse er en god idé til det ( baseopt -mulighed for Bruker-spektrometre), dette vil sikre en meget flad basislinje ved nul, så længe ingen andre problemer fordrejer baseline.

Fasning◄

Fasekorrektionen skal være nøjagtig, det kan være nødvendigt at udføre en manuel fasekorrektion.

13 C-satellitter er ikke et problem, da de i næsten alle tilfælde er kendt integral (0,55% af midterlinjen). Også de integrerede regioner skal optimeres. Typisk vælger man at tage en bredde, der er et fast multiplum af linjebredden for den tilsvarende linje. Ved at gøre det kan man få meget nøjagtige resultater.
Ja, jeg ville ikke tælle dem som et stort problem, men du skulle være opmærksom på dem; Du kan ikke have en top med begge inkluderet, en anden med ingen og en tredje med kun en.
#2
+6
Ben Norris
2012-05-25 22:04:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mad Scientist giver nogle gode råd. Jeg har en anden tilgang, der enten gør nogle af disse handlinger unødvendige eller annullerer dem gennem signalgennemsnit.

Et stort problem for kvantificering er signal / støj-forholdet. At gøre mange af tingene i Mad Scientists svar vil øge signal / støjforholdet, men de nemmeste to ændringer øger koncentrationen og tager flere scanninger. Hvis du kan øge koncentrationen i din prøve, skal du gøre det. Jeg ville ofte øge koncentrationen til det punkt, hvor jeg kunne samle publikationskvalitet 1D 1 H NMR-spektre i en enkelt scanning. Hvis du kun indsamler en scanning, så er problemerne som følge af dårlig fase-gennemsnit og fra forsinkelsestider, der er kortere end afslapningstiden.

Hvis du ikke kan ændre koncentrationen, øger antallet af scanninger signalet til støj med kvadratroden af ​​antallet af scanninger. 4 scanninger giver dobbelt så singal til støj som 1 scanning. 16 scanninger giver dobbelt så stort signal som 4 scanninger og så videre. Når du vælger at tage flere scanninger, skal du være bekymret for de ting, som Mad Scientist nævner. Et faseproblem, der samler over 100+ scanninger, hjælper dig ikke. At have for kort en forsinkelsestid, så alle dine spins ikke er afslappede, bliver kun værre i et stort antal scanninger. I et nyligt projekt måtte jeg kvantitativt integrere 1D 1 H NMR-spektret for en reaktionsblanding, på udkig efter mindre produkter og ureagerede arter (mindre end 5% af den samlede prøve). Jeg endte med at tage et 3200 scan protonspektrum med lange forsinkelsestider. Jeg var ikke populær blandt mine kolleger, men jeg fik de data, jeg havde brug for.

Jeg kender nogen, der brændte 2 weekender på 600 MHz NMR-tid og forsøgte at kvantificere naturlig overflod deuterium. Fungerede ikke, men hej, hvad din prof siger 'Gør X' ....


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...