高效固體核磁共振定量方法及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 10:48
固體核磁共振技術(shù)(SSNMR)是研究固體化合物結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的有效手段。在研究多相體系及共混材料動(dòng)力學(xué)方面,自旋晶格弛豫時(shí)間(T1)可以提供豐富的信息。因此,對(duì)普適性高、耗時(shí)短的T1測(cè)定方法的開(kāi)發(fā)十分重要。此外,在研究材料的結(jié)構(gòu)方面,往往需要獲得各基團(tuán)及組分之間準(zhǔn)確的定量信息。因此,對(duì)耗時(shí)短、普適性高、操作快捷的SSNMR定量方法的研究是科研人員的重要需求;趥鹘y(tǒng)SSNMR 13C T1測(cè)定方法以及現(xiàn)有SSNMR13C譜定量方法的局限性,本工作針對(duì)13C T1檢測(cè)以及結(jié)構(gòu)確定兩個(gè)方面,分別提出了兩種更高效的SSNMR定量方法。具體的研究?jī)?nèi)容如下:1.在SSNMR中,常用的13C T1測(cè)定方法主要有兩種:反轉(zhuǎn)恢復(fù)(IR)法和Torchia法。IR法主要適用于柔性體系,不適用于運(yùn)動(dòng)受限的剛性體系;Torchia方法主要適用于剛性體系,對(duì)于那些13C-1H偶極耦合作用較弱的柔性體系以及不含氫或氫密度較低的體系,該方法不適用。對(duì)于分子局部運(yùn)動(dòng)性差異較大的多相體系以及含氫/不含氫的共混體系,IR和Torchia法均不適用。針對(duì)上述問(wèn)題,本論文相關(guān)工作對(duì)傳統(tǒng)的脈沖序列進(jìn)行改進(jìn),在Torchia脈沖...
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.丨反轉(zhuǎn)恢復(fù)法脈沖序列
高效固體核磁共振定量方法及應(yīng)用研宄?第一章??與IR法中包含正負(fù)兩部分信號(hào)寬廣的動(dòng)態(tài)范圍相比,SR法所觀測(cè)的信號(hào)全部為正。??因此,SR法只包含了?IR法一半的動(dòng)態(tài)信號(hào),擬合的精確度不如丨R法。當(dāng)飽和不徹底??時(shí),會(huì)產(chǎn)生殘余信號(hào);當(dāng)恢復(fù)時(shí)間較短時(shí),殘余信號(hào)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不良影響。所以??SR法的應(yīng)用受到限制,對(duì)于柔性體系^0乃的測(cè)定,IR法更適用。??「90。?n?90°??|||?|?I??l/S?H?■■?lln^^?_1/?\?/?\?A??圖1.2逐步飽和恢復(fù)法脈沖序列。??Fig.?1.2?The?pulse?sequence?of?gradual?saturation?recovery?method.??(3)?Torchia?法??為了彌補(bǔ)IR方法的的缺點(diǎn),D.?A.?Torchia提出了?Torchia脈沖序列來(lái)測(cè)定l3C的??7V591,其脈沖序列如圖1.3所示。首先,通過(guò)屮―l3C的交叉極化將屮的極化傳遞給??nC;之后,將l3C的磁化矢量扳到z方向上,隨著等待時(shí)間r的延長(zhǎng),磁化強(qiáng)度會(huì)發(fā)生??一個(gè)e指數(shù)衰減的過(guò)程;最后,l3C磁化矢量扳到XY平面上進(jìn)行信號(hào)的采集。其中信??號(hào)強(qiáng)度M(r)隨著延遲時(shí)間r變化的公式為:??M(t)?=?Mexp(—t/7\)?(1.3)??與IR方法不同,Torchia脈沖序列的初始l3C的磁化矢量是通過(guò)1H到nC的交叉極??化獲得的,因此弛豫等待時(shí)間A只需要込2?57\H,而不是A?2?57^。屮的;T,比13C的??乃短的多,一般為Is左右164651。因此,對(duì)于大多數(shù)固體樣品13CTi的測(cè)量,與IR法相??比較,Torchia方法都更節(jié)省時(shí)間[6
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固體核磁共振定量表征方法及其在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用[J]. 舒婕,顧佳麗,趙輝鵬. 化學(xué)進(jìn)展. 2018(12)
[2]耗時(shí)短、通用性強(qiáng)的固體核磁共振交叉極化定量檢測(cè)方法[J]. 顧佳麗,張?zhí)锾?趙輝鵬,舒婕,李曉虹. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
本文編號(hào):3099557
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.丨反轉(zhuǎn)恢復(fù)法脈沖序列
高效固體核磁共振定量方法及應(yīng)用研宄?第一章??與IR法中包含正負(fù)兩部分信號(hào)寬廣的動(dòng)態(tài)范圍相比,SR法所觀測(cè)的信號(hào)全部為正。??因此,SR法只包含了?IR法一半的動(dòng)態(tài)信號(hào),擬合的精確度不如丨R法。當(dāng)飽和不徹底??時(shí),會(huì)產(chǎn)生殘余信號(hào);當(dāng)恢復(fù)時(shí)間較短時(shí),殘余信號(hào)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不良影響。所以??SR法的應(yīng)用受到限制,對(duì)于柔性體系^0乃的測(cè)定,IR法更適用。??「90。?n?90°??|||?|?I??l/S?H?■■?lln^^?_1/?\?/?\?A??圖1.2逐步飽和恢復(fù)法脈沖序列。??Fig.?1.2?The?pulse?sequence?of?gradual?saturation?recovery?method.??(3)?Torchia?法??為了彌補(bǔ)IR方法的的缺點(diǎn),D.?A.?Torchia提出了?Torchia脈沖序列來(lái)測(cè)定l3C的??7V591,其脈沖序列如圖1.3所示。首先,通過(guò)屮―l3C的交叉極化將屮的極化傳遞給??nC;之后,將l3C的磁化矢量扳到z方向上,隨著等待時(shí)間r的延長(zhǎng),磁化強(qiáng)度會(huì)發(fā)生??一個(gè)e指數(shù)衰減的過(guò)程;最后,l3C磁化矢量扳到XY平面上進(jìn)行信號(hào)的采集。其中信??號(hào)強(qiáng)度M(r)隨著延遲時(shí)間r變化的公式為:??M(t)?=?Mexp(—t/7\)?(1.3)??與IR方法不同,Torchia脈沖序列的初始l3C的磁化矢量是通過(guò)1H到nC的交叉極??化獲得的,因此弛豫等待時(shí)間A只需要込2?57\H,而不是A?2?57^。屮的;T,比13C的??乃短的多,一般為Is左右164651。因此,對(duì)于大多數(shù)固體樣品13CTi的測(cè)量,與IR法相??比較,Torchia方法都更節(jié)省時(shí)間[6
???N??芫?0.4-???1?E?????〇??CP?/?\?Acquisition?z?0.2-???h,C\h』\?.?ch??S?/?\?/\?A???、。⑶3??—?t?■?\ ̄1?V ̄7 ̄?〇.〇?I——■——.————■——.——■——.?? ̄1????'??/????????〇?〇?0.5?1.0?1.5?2.0??Contact?time(/p,ms)??(a)?(b)??圖1.5(a)交叉極化實(shí)驗(yàn)的脈沖序列。(b)丙氨酸樣品的交叉極化動(dòng)力學(xué)曲線。??Fig.?1.5?(a)?CP?pulse?sequence,?(b)?The?CP?dynamics?curves?of?alanine.??1.3.2交叉極化定量技術(shù)??常規(guī)的CP實(shí)驗(yàn)得到的譜圖不具有定量性,這為固體樣品的定量分析帶來(lái)了諸多不??便。為了使CP技術(shù)達(dá)到即能節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間又能實(shí)現(xiàn)定量分析的目的,科研工作者先后??提出了許多基于CP技術(shù)的定量方法。??(1)?SD-CP-MAS?法??2005年,陳群課題組提出了將核磁共振中的自旋擴(kuò)散技術(shù)與交叉極化技術(shù)結(jié)合起??來(lái)的新方法,命名為?SD-CP-MAS(spin?diffusion?combined?with?cross?polarization?MAS)丨84],??脈沖序列如圖1.6所示。該方法首先使用質(zhì)子偶極濾波技術(shù),使1H核的柔性相與剛性??相的磁化矢量之間產(chǎn)生梯度,在保持CP接觸時(shí)間不變,改變自旋擴(kuò)散時(shí)間7^從而獲得??一系列交叉極化譜圖。通過(guò)對(duì)這組譜圖中柔性相和剛性相的積分值進(jìn)行線性擬合,得到
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固體核磁共振定量表征方法及其在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用[J]. 舒婕,顧佳麗,趙輝鵬. 化學(xué)進(jìn)展. 2018(12)
[2]耗時(shí)短、通用性強(qiáng)的固體核磁共振交叉極化定量檢測(cè)方法[J]. 顧佳麗,張?zhí)锾?趙輝鵬,舒婕,李曉虹. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
本文編號(hào):3099557
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