Vraag:
Welke factoren zijn belangrijk voor kwantitatieve analyse van een proton-1D-NMR-spectrum?
Mad Scientist
2012-05-05 16:02:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Naast het ophelderen of verifiëren van een chemische structuur, kan NMR ook b.v. voor het kwantificeren van een mengsel van verschillende chemicaliën.

Afhankelijk van de kwaliteit van het spectrum en de specifieke stof, kan het integreren van de NMR-signalen voor hetzelfde molecuul resulteren in aanzienlijke variaties van de werkelijke verhouding van kernen, die bekend is uit de chemische structuur.

Welke factoren zijn van invloed op de kwantificering van NMR-signalen in een proton-1D-spectrum? Welke voorzorgsmaatregelen moet men nemen tijdens het verwerven en verwerken van NMR-spectra om ervoor te zorgen dat de spectra kwantitatief kunnen worden geanalyseerd?

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

De signalen die u ontvangt in een eenvoudig 1D-protonenspectrum zijn in de meeste gevallen ruwweg kwantitatief, hoewel er enkele uitzonderingen zijn en enkele aspecten waarmee u rekening moet houden als u een hoge nauwkeurigheid nodig heeft.

Acquisitie

Er zijn verschillende dingen waar u rekening mee moet houden bij het opzetten van het experiment om ervoor te zorgen dat het resulterende NMR-spectrum kwantitatief is.

Het spectrum moet van hoge kwaliteit zijn, eventuele artefacten en ruis hebben invloed op de kwantificering.

Ontspanningsvertraging

De relaxatievertraging is de tijd tussen experimenten, als deze te kort is, zullen sommige protonen niet volledig ontspannen terug naar de evenwichtstoestand. Dit heeft invloed op de intensiteit van het NMR-signaal en zorgt ervoor dat de integralen van die signalen worden uitgeschakeld.

De relaxatievertraging (inclusief de acquisitietijd) moet rond $ 5 zijn \ cdot \ mathrm {T_1} $ . U kunt de $ \ mathrm {T_1} $ schatten of meten.

13 C-satellieten

De 13 C-satellieten zijn ongeveer 1% van het totale signaal, als je een hoge nauwkeurigheid nodig hebt, moet je ontkoppeling gebruiken om die te verwijderen.

Andere aspecten

Je moet er ook voor zorgen dat de pulsen die in het experiment worden gebruikt een redelijk vlak excitatieprofiel hebben voor het gebied waar je naar kijkt. Dit is meestal geen probleem voor standaard 1D proton-experimenten, maar kan een probleem zijn voor andere soorten experimenten of als je een ongewoon lange puls en / of een ongewoon brede verdeling van je chemische verschuivingen hebt.

Verwerking

Baseline

De baseline moet absoluut vlak zijn en exact nul, elke fout daar zal leiden tot grote fouten in de kwantificering. Het gebruik van een digitaal filter tijdens acquisitie is daarvoor een goed idee ( baseopt -optie voor Bruker-spectrometers), dit zorgt voor een zeer vlakke basislijn op nul, zolang er geen andere problemen de basislijn verstoren.

Phasing

De fasecorrectie moet exact zijn, het kan nodig zijn om een ​​handmatige fasecorrectie uit te voeren.

13 C-satellieten vormen geen probleem, aangezien ze in bijna alle gevallen een bekende integraal zijn (0,55% van de middenlijn). Ook de integrale regio's moeten worden geoptimaliseerd. Meestal kiest men ervoor om een ​​breedte te nemen die een vast veelvoud is van de lijndikte van de corresponderende lijn. Door dat te doen, kan men zeer nauwkeurige resultaten krijgen.
Ja, ik zou ze niet als een groot probleem beschouwen, maar je moet er wel mee instemmen; Je kunt niet één piek hebben met beide inbegrepen, een andere met geen van beide en een derde met slechts één.
#2
+6
Ben Norris
2012-05-25 22:04:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mad Scientist geeft goed advies. Ik heb een andere benadering die sommige van die acties overbodig maakt of ze annuleert door signaalmiddeling.

Een groot probleem voor kwantificering is de signaal-ruisverhouding. Door veel van de dingen uit het antwoord van Mad Scientist te doen, wordt de signaal-ruisverhouding verhoogd, maar de gemakkelijkste twee veranderingen zijn het verhogen van de concentratie en het maken van meer scans. Als u de concentratie in uw monster kunt verhogen, doe het dan. Ik verhoogde vaak de concentratie tot het punt waarop ik in staat zou zijn om 1D 1 H NMR-spectra van publicatiekwaliteit in een enkele scan te verzamelen. Als u slechts één scan verzamelt, zijn de problemen het gevolg van een slechte fasemiddeling en van vertragingstijden die korter zijn dan de relaxatietijd.

Als u de concentratie niet kunt wijzigen, verhoogt het verhogen van het aantal scans het signaal-naar-ruisniveau met de vierkantswortel van het aantal scans. 4 scans bieden tweemaal zoveel singal tot ruis als 1 scan. 16 scans leveren twee keer zoveel signaal naar ruis als 4 scans, enzovoort. Als u ervoor kiest om meerdere scans te maken, moet u zich zorgen maken over de dingen die Mad Scientist noemt. Een faseringsprobleem dat meer dan 100 scans verzamelt, zal u niet helpen. Als je een te korte vertragingstijd hebt zodat al je spins niet ontspannen zijn, wordt het alleen maar erger na een groot aantal scans. In een recent project moest ik het 1D 1 H NMR-spectrum van een reactiemengsel kwantitatief integreren, op zoek naar ondergeschikte producten en niet-gereageerde soorten (minder dan 5% van het totale monster). Ik nam uiteindelijk een protonenspectrum van 3200 met lange vertragingstijden. Ik was niet populair bij mijn medestudenten, maar ik kreeg wel de gegevens die ik nodig had.

Ik ken iemand die 2 weekenden van 600 MHz NMR-tijd heeft verbrand om de natuurlijke overvloed deuterium te kwantificeren. Het werkte niet, maar ach, wat je prof zegt 'Do X' ...


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...