Pytanie:
Jakie czynniki są ważne dla ilościowej analizy widma protonowego 1D-NMR?
Mad Scientist
2012-05-05 16:02:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oprócz wyjaśnienia lub weryfikacji struktury chemicznej, NMR może być również używany np. do ilościowego określania mieszaniny różnych chemikaliów.

W zależności od jakości widma i konkretnej substancji całkowanie sygnałów NMR dla tej samej cząsteczki może skutkować znacznymi odchyleniami od rzeczywistego stosunku jąder, który jest znany ze struktury chemicznej.

Jakie czynniki wpływają na kwantyfikację sygnałów NMR w widmie protonowym 1D? Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas akwizycji i przetwarzania widm NMR, aby mieć pewność, że widma można analizować ilościowo?

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

Sygnały, które otrzymujesz w prostym widmie protonów 1D są w większości przypadków z grubsza ilościowe, chociaż są pewne wyjątki i pewne aspekty, które musisz wziąć pod uwagę, jeśli potrzebujesz dużej dokładności.

Akwizycja

Jest kilka rzeczy, o których należy pamiętać podczas przygotowywania eksperymentu, aby upewnić się, że wynikowe widmo NMR będzie ilościowe.

Widmo powinno być wysokiej jakości, wszelkie artefakty i szum będą miały wpływ kwantyfikacja.

Opóźnienie relaksacji

Opóźnienie relaksacji to czas między eksperymentami, jeśli jest zbyt krótki, niektóre protony nie będą się całkowicie relaksować z powrotem do stan równowagi. Wpływa to na intensywność sygnału NMR i powoduje, że całki tych sygnałów będą wyłączone.

Opóźnienie relaksacji (w tym czas akwizycji) powinno wynosić około 5 $ \ cdot \ mathrm {T_1} $ . Możesz oszacować $ \ mathrm {T_1} $ lub go zmierzyć.

13 C satelitów

Satelity 13 C stanowią około 1% całkowitego sygnału, jeśli potrzebujesz dużej dokładności, powinieneś użyć odsprzęgania, aby się ich pozbyć.

Inne aspekty

Musisz również upewnić się, że impulsy użyte w eksperymencie mają stosunkowo płaski profil wzbudzenia dla obszaru, na który patrzysz. Zwykle nie stanowi to problemu w przypadku standardowych eksperymentów 1D z protonami, ale może stanowić problem w przypadku innych rodzajów eksperymentów lub w przypadku niezwykle długiego impulsu i / lub niezwykle szerokiego rozkładu przesunięć chemicznych.

Przetwarzanie

Linia bazowa

Linia bazowa powinna być absolutnie płaska i równa dokładnie zero, każdy błąd doprowadzi do dużych błędów w kwantyfikacji. Użycie filtra cyfrowego podczas akwizycji jest dobrym pomysłem (opcja baseopt dla spektrometrów Bruker), zapewni to bardzo płaską linię bazową na poziomie zera, o ile żadne inne problemy nie zniekształcają linii bazowej.

Korekta fazy powinna być dokładna, może być konieczne wykonanie ręcznej korekty fazy.

Satelity 13 C nie stanowią problemu, ponieważ prawie we wszystkich przypadkach stanowią znaną całkę (0,55% linii środkowej). Również integralne regiony muszą zostać zoptymalizowane. Zazwyczaj wybiera się szerokość, która jest stałą wielokrotnością szerokości odpowiedniej linii. W ten sposób można uzyskać bardzo dokładne wyniki.
Tak, nie uważałbym ich za poważny problem, ale musiałbyś być co do nich konsekwentny; Nie możesz mieć jednego szczytu z obydwoma, innego bez żadnego, a trzeciego tylko z jednym.
#2
+6
Ben Norris
2012-05-25 22:04:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Szalony Naukowiec udziela dobrych rad. Mam inne podejście, które albo sprawia, że ​​niektóre z tych działań są niepotrzebne, albo anuluje je poprzez uśrednianie sygnału.

Jednym dużym problemem przy kwantyfikacji jest stosunek sygnału do szumu. Robienie wielu rzeczy w odpowiedzi Mad Scientist zwiększy stosunek sygnału do szumu, ale najłatwiejsze dwie zmiany to zwiększenie koncentracji i wykonanie większej liczby skanów. Jeśli możesz zwiększyć stężenie w swojej próbce, zrób to. Często zwiększałem stężenie do poziomu, w którym byłbym w stanie zebrać widma 1D 1 H NMR o jakości publikacji w jednym skanie. Jeśli zbierzesz tylko jeden skan, pojawią się problemy wynikające ze słabego uśredniania fazy i z czasów opóźnienia, które są krótsze niż czas relaksacji.

Jeśli nie możesz zmienić stężenia, zwiększenie liczby skanów powoduje zwiększenie sygnału do szumu o pierwiastek kwadratowy z liczby skanów. 4 skany zapewniają dwukrotnie wyższą wartość szumu niż 1 skan. 16 skanów zapewnia dwukrotnie większy sygnał szumu niż 4 skany i tak dalej. Decydując się na wykonanie wielu skanów, musisz martwić się rzeczami, o których wspomina Szalony Naukowiec. Problem z fazowaniem, który obejmuje ponad 100 skanów, nie pomoże. Zbyt krótki czas opóźnienia, który powoduje, że wszystkie Twoje obroty nie są rozluźnione, pogarsza się tylko w przypadku dużej liczby skanów. W ostatnim projekcie musiałem ilościowo zintegrować widmo 1D 1 H NMR mieszaniny reakcyjnej, szukając produktów ubocznych i substancji nieprzereagowanych (mniej niż 5% całej próbki). Skończyło się na tym, że wykonałem 3200 skanów widma protonów z długimi czasami opóźnienia. Nie cieszyłem się popularnością wśród moich kolegów absolwentów, ale zdobyłem dane, których potrzebowałem.

Znam kogoś, kto spalił 2 weekendy 600 MHz NMR, próbując określić ilościowo naturalną obfitość deuteru. Nie zadziałało, ale hej, co mówi twój profesor „Zrób X” ....


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...