鑠思百檢測

DETECTION OF TECHNICAL SOUSEPAD

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NMR核磁共振波譜測試常見問題

 二維碼
發(fā)表時間:2022-09-08 13:29作者:鑠思百檢測

Q:1. 元素周期表中所有元素都可以測出核磁共振譜嗎?
首先,被測的原子核的自旋量子數(shù)要不為零;其次,自旋量子數(shù)最好為1/2(自旋量子數(shù)大于1的原子核有電四極矩,峰很復(fù)雜);第三,被測的元素(或其同位素)的自然豐度比較高(自然豐度低,靈敏度太低,測不出信號)。

Q2.關(guān)于樣品管,要注意什么?
對于 5mm 探頭來說,其中探頭內(nèi)部隔離樣品和線圈的石英管內(nèi)徑只有5.4mm,如果樣品管過粗或者彎曲,很容易卡在探頭里甚至擠碎石英管;如果樣品管過細或者有裂紋,很容易造成樣品管在探頭內(nèi)破碎,污染探頭。因此在使用樣品管前,首先要在平面上滾動,確定平直;然后對燈光仔細檢查有無裂紋;插入轉(zhuǎn)子時要注意是否過緊過松。探頭故障是我們遇到最多的問題,損壞探頭可能造成數(shù)百到數(shù)萬歐元的維修費用,建議譜儀管理員確保所有的送樣人員了解這些細節(jié),并檢查樣品管質(zhì)量。

Q3.溶劑的用量多少為合適?
在我們的定深量筒上都繪有相應(yīng)線圈的位置及長度,一般只要保證樣品的長度比線圈上下各多出3mm 即可,過少會影響自動勻場效果,過多浪費溶劑而且由于稀釋了樣品,減少了處在線圈中的有效樣品量。這種情況下要注意將樣品液柱的中心與定深量筒上的線圈中心對齊。

Q4.高場的核磁共振儀和低場的核磁共振儀測出的譜有什么區(qū)別?
首先,高場的核磁共振儀比低場的核磁共振儀靈敏度高,如果樣品濃度低,低場的核磁共振儀測出的譜圖信噪比低,改用高場的核磁共振儀信噪比會改善。其次,高場的核磁共振儀比低場的核磁共振儀測出的峰分得更開,譜圖的解析更容易些。但是,需要準確的偶合常數(shù)時,用低場的譜儀測更好些。

Q5.核磁共振儀有幾種探頭?
從所測原子核的種類分,有:碳氫探頭、碳氫磷氟四核探頭、多核探頭。還可以分為正向探頭(測碳譜的靈敏度高)、反向探頭(測氫譜的靈敏度高)、普通探頭(每測四次完成一個循環(huán)得一個結(jié)果)和梯度場探頭(不需要相循環(huán),測一次得一個結(jié)果)。

Q6.如果樣品吹不出來,應(yīng)該怎么處理?

首先查看各個氣壓表示數(shù),檢查壓縮空氣是否正常。如果壓縮氣沒問題,很可能是樣品卡在探頭里了??梢詫⑻筋^的固定螺絲擰開,下沉約5厘米,然后裝回,(或者說把探頭拆下再裝回去)再吹一次。一般可以吹出。

Q7.lockdisp窗口中鎖線的意義是什么?

時間軸折疊的氘信號強度譜

Q8.測試核磁共振需要多少樣品量?

不同場強需要的樣品量不同,如300兆核磁、分子量是幾百的樣品,測氫譜大約需要2mg以上的樣品,測碳譜大約需要10mg以上。600兆核磁測氫譜大約需要幾百微克。

Q9.配制樣品為什么要用氘代試劑?怎樣選擇氘代試劑?

因為測試時溶劑中的氫也會出峰,溶劑的量遠遠大于樣品的量,溶劑峰會掩蓋樣品峰,所以用氘取代溶劑中的氫,氘的共振峰頻率和氫差別很大,氫譜中不會出現(xiàn)氘的峰,減少了溶劑的干擾。在譜圖中出現(xiàn)的溶劑峰是氘的取代不完全的殘留氫的峰。歡迎關(guān)注鑠思百檢測。另外,在測試時需要用氘峰進行鎖場。
由于氘代溶劑的品種不是很多,要根據(jù)樣品的極性選擇極性相似的溶劑,氘代溶劑的極性從小到大是這樣排列的:苯、氯仿、乙腈、丙酮、二甲亞砜、吡啶、甲醇、水。還要注意溶劑峰的化學(xué)位移,最好不要遮擋樣品峰。

Q10.測試樣品是否必須家TMS?

測試樣品加TMS(四甲基硅烷)是作為定化學(xué)位移的標尺,也可以不加TMS而用溶劑峰作標尺。

Q11.怎樣做重水交換?

為了確定活潑氫,要做重水交換。方法是:測完樣品的氫譜后,向樣品管中滴幾滴重水,振搖一下,再測氫譜,譜中的活潑氫就消失了。酰胺類的氨基氫交換得很慢,需要長時間放置再測譜。歡迎關(guān)注鑠思百檢測。
Q12.用哪些氘代溶劑測出的氫譜上看不到活潑氫的峰?

甲醇、水、三氟醋酸都有重水交換作用,看不到活潑氫的峰。

Q13.可以使用混合氘代試劑嗎?

可以。但是化合物在混合溶劑中由于溶劑效應(yīng),峰的化學(xué)位移和一種氘代溶劑的不同。

Q14.為什么氘代丙酮、氘代DMSO(二甲亞砜)的溶劑峰為五重峰?

溶劑峰的裂分是由于氘對氫的耦合,根據(jù)2n+1規(guī)律,兩個氘對一個氫耦合裂分成五重峰。

Q15.位移試劑有什么用途?

當(dāng)樣品峰相互重疊時,可以用位移試劑把這些峰拉開,便于譜解析。

Q16.不鎖場可以測樣品嗎?

為了使磁場穩(wěn)定,測試樣品時要進行鎖場;如果不鎖場也可以測試樣品,但因為磁場穩(wěn)定性差,測出的譜圖分辨率較低。

Q17.設(shè)置參數(shù)時,觀察偏置表示什么意思?

在測圖譜時,我們不能同時觀察0到幾百兆赫的范圍,所以我們先設(shè)置一個譜寬,以這個譜寬為窗口去觀察共振的某一范圍。設(shè)置觀察偏置就是定了觀察位置。所以改變觀察偏置,譜中各峰的位置就會改變,實質(zhì)也是觀察范圍改變了。

Q18.為什么同一碳上的兩個質(zhì)子會有不同的化學(xué)位移?

因為同碳上的這兩個質(zhì)子表現(xiàn)出了磁不等價。如有些難翻轉(zhuǎn)的環(huán)上的碳位置固定,不能旋轉(zhuǎn),它上面的兩個質(zhì)子處于環(huán)的不同位置,受到的磁屏蔽不同,所以化學(xué)位移不同。還有的碳雖然不在環(huán)上,但是連接了兩個大的集團,旋轉(zhuǎn)受阻,兩個質(zhì)子收到的磁屏蔽不同,化學(xué)位移也不同。

Q19.化學(xué)位移可以給出哪些結(jié)構(gòu)信息?

氫譜中各種基團的化學(xué)位移變化很大,不容易記憶,但只要牢記住幾個典型基團的化學(xué)位移就可以解決很多問題。如:甲基0.8~1.2ppm,連苯環(huán)的甲基2ppm附近,乙酰基上的甲基2ppm附近,甲氧基和氮甲基3~4ppm,雙鍵5~7ppm,苯環(huán)7~8ppm,醛基8~10ppm,不接氧的亞甲基1~2ppm,接氧的亞甲基3~4ppm。歡迎關(guān)注鑠思百檢測。
Q20.偶合常數(shù)可以給出哪些結(jié)構(gòu)信息?

可以從偶合常數(shù)看出基團間的關(guān)系,鄰位偶合常數(shù)較大,遠程偶合常數(shù)較小。還可以利用Kapulus公式計算鄰位氫的二面角。對于有雙鍵的化合物,順式的氫之間偶合常數(shù)為6~10Hz,反式的氫之間偶合常數(shù)為12~16Hz。

Q21.NOE效應(yīng)與去偶作用有什么不同?

偶合是解決氫基團之間相鄰的關(guān)系,它們之間的能量是通過鍵傳遞的。NOE效應(yīng)是解決氫之間的空間相近,它們之間的能量是通過空間磁場傳遞的。

Q22.質(zhì)子偏共振去偶可以用來確定碳的類型,為什么現(xiàn)在常用DEPT譜,而不同質(zhì)子偏共振去偶譜?

質(zhì)子偏共振去偶區(qū)分伯、仲、叔、季碳的方法是根據(jù)裂分成四重、三重、二重和單峰,如果峰離得近會產(chǎn)生重疊,不容易解析,而DEPT區(qū)分伯、仲、叔、季碳的方法是根據(jù)峰向上或向下,峰不會重疊,并且質(zhì)子偏共振去偶的靈敏度比DEPT法的靈敏度低得多,所以現(xiàn)在常用DEPT譜區(qū)分碳的類型。

23.門控去偶和反門控去偶法有什么不同?.
門控去偶和反門控去偶之間的區(qū)別是工作時去偶門和接收門打開的時間不同。門控去偶譜可以從峰的裂分計算碳-氫偶合常數(shù),反門控去偶是使分子各碳峰的強度相同以便定量。

24.DEPT譜有幾種表示方法?
DEPT譜有兩種表示方法:一種是DEPT135°譜,伯碳向上,仲碳向下,叔碳向上,季碳消失,DEPT90°譜只有叔碳峰,DEPT45°譜季碳消失;另一種是把上面的譜編輯后,一個譜只有伯碳峰,另一個譜只有仲碳峰,還有只出叔碳峰或只出季碳峰。

25.都有哪些二維核磁共振譜?
有:1H-1H相關(guān)COSY譜、1H-1H相關(guān)NOESY譜、13C-1H相關(guān)COSY譜、遠程13C-1H相關(guān)譜、同核J分解譜、相敏COSY、與NOESY譜類似的ROESY譜(NOESY譜解決大分子效果好,ROESY譜解決中等分子效果較好)、TOCSY譜(自旋系統(tǒng)里所有的氫之間都出相關(guān)峰)以及HSQC譜(異核單量子相干)等。

Q26.什么是三維譜?
三維譜是一個立體圖,它的相關(guān)峰是立體中間的點,用平面切開這個立體所得的平面圖就是二維圖。

Q27.解析合成化合物的譜、植物中提取化合物的譜和未知化合物的譜,思路有什么不同?
合成化合物的結(jié)果是已知的,只要用譜和結(jié)構(gòu)對照就可以知道化合物和預(yù)定的結(jié)構(gòu)是否一致。對于植物中提取化合物的譜,首先應(yīng)看是哪一類化合物,然后用已知的文獻數(shù)據(jù)對照,看是否為已知物,如果文獻中沒有這個數(shù)據(jù)則繼續(xù)測DEPT譜和二維譜,推出結(jié)構(gòu)。對于一個全未知的化合物,除測核磁共振外,還要結(jié)合質(zhì)譜、紅外、紫外和元素分析,一步步推測結(jié)構(gòu)。

Q28.用X射線晶體衍射確定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與核磁共振法有什么不同?
用X射線晶體衍射確定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)需要先把蛋白質(zhì)制成晶體,在固體條件下測。核磁共振法要把蛋白質(zhì)溶解在溶液中,在液體條件下測試。這兩種條件測得的結(jié)果是不一樣的。因為蛋白質(zhì)在生物體中多以溶液狀存在,所以核磁共振法測得的結(jié)果更接近實際狀態(tài)。


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