主题:【线上讲座13期】核磁共振在化学与相关领域中的应用(本期活动已经结束)

浏览0 回复409 电梯直达
zhaoy1021
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原文由 ly-2009 发表:
sslin您好!我有以下问题想请教,
请问:什么是磁化水?

百度百科:
“磁化水是一种被磁场磁化了的水。让普通水以一定流速,沿着与磁力线垂直的方向,通过一定强度的磁场,普通水就会变成磁化水。”

现在有好多关于磁化水的项目  我记得一个理论是磁化水的水分子簇要比普通水要小  做NMR的氧谱能看出二者的差别来
zhaoy1021
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原文由 iamben250 发表:
原文由 pfz1985 发表:
核磁共振是不是要求样品的纯度很高呢?液体可以吗?浓度很低的呢?混合物呢?谢谢!


1、看的目的而定,如果要发文章,当然希望图干净一点,这样图谱容易解释,所以样品要纯一点;如果是监测反应结果或者过程,不必要纯的。
2、核磁共振可以是液体、固体。
3、如果分子间不发生聚合等作用,浓度高,测量时间会快一点;如果确实样品量少,记得好像至少3mg,我记不清了。
4、混合物,看之间的干扰情况和含量情况,以及你要测的是氢谱、碳谱或者杂核谱。如果是杂核应该好一点。

欢迎sslin指正。



如果是想做一个漂亮的氢谱  样品当然越纯越好 但是浓度太大反而会使匀场效果不好(粘度影响)  样品稍微浓度小些  扫描次数多一些就好
sslin
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原文由 hjch211 发表: 3D_NMR是怎么回事?具体操作怎样,主要用在哪里?


3D_NMR 的三共振实验 (3D Triple Resonance Experiment) 主要用于检测蛋白质的序列,所得到的三维谱常包括有氮信号, 如下面附图所示.
这种实验需要三通道探头. 一般学校单位使用检测小分子的谱仪探头为两通道, 只能同时检测到 H-C 相关. 三通道才可以同时检测 H-C-N 相关. 这是比较专业的实验. 详细情况需要请教作大分子的课题组.
sslin
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原文由 zhaoy1021 发表:
原文由 iamben250 发表:
原文由 pfz1985 发表:核磁共振是不是要求样品的纯度很高呢?液体可以吗?浓度很低的呢?混合物呢?谢谢!


1、看的目的而定,如果要发文章,当然希望图干净一点,这样图谱容易解释,所以样品要纯一点;如果是监测反应结果或者过程,不必要纯的。
2、核磁共振可以是液体、固体。
3、如果分子间不发生聚合等作用,浓度高,测量时间会快一点;如果确实样品量少,记得好像至少3mg,我记不清了。
4、混合物,看之间的干扰情况和含量情况,以及你要测的是氢谱、碳谱或者杂核谱。如果是杂核应该好一点。
欢迎sslin指正。


如果是想做一个漂亮的氢谱  样品当然越纯越好 但是浓度太大反而会使匀场效果不好(粘度影响)  样品稍微浓度小些  扫描次数多一些就好



检测氢谱需要好的匀场, 目的是观察耦合裂分的精细结构.
检测碳谱则没有精细结构的考虑, 浓度可以浓一些, 甚至浓到不加溶剂使用纯液体.

我们学校仪器分析课程这些年来安排有核磁共振谱仪的实习, 负责的老师曾抱怨我们提供的机时数不够, 因为除了匀场检测氢谱外, 还要检测几个碳谱, 每个碳谱需要十五分钟. 了解到他们的样品是液体, 便让他们检测碳谱时改用纯液体样品, 使每个碳谱检测从需要 15 分钟以上减少到 1 分钟完成.

这种不加氘代溶剂的简易碳谱检测法有许多应用, 打算下周起和大家好好交流.
yinwei
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原文由 madprodigy 发表:



                                      坛友提问的问题:(不断更新中)



能否介绍几个利用NMR与UV、IR、MS四大谱联用对有机未知物剖析的例子,可突出NMR在未知物剖析中所起的作用,谢谢!
另外,在医学上利用弛豫时间等参数的应用方面有什么进展?
sslin
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原文由 iamben250 发表:

请问NOESY的原理和应用领域主要有哪些?HMBC呢?


核磁共振的 noesy 以及 HMBC 是检测化合物结构的独特利器.
许多异购物在各种谱图中无法分辨出来, 例如 IR, UV, Mass, 元素分析, 氢谱, 碳谱等都无法区别, 最后就得靠 noesy 与 HMBC 的信息加以辨别.

以下举一些范例, 这是我们课题组这些年涉及的部分课题.
也欢迎大家提供相关范例.
如果一时看不出辨别策略, 再进一步说明.

分类(2) NMR 的 noesy 与 hmbc 等检测技术的特殊应用范例





sslin
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原文由 kalendae 发表: 二维核磁是否会产生假峰?如何分辨和避免??


如果是 cosy 或 noesy 等对称的二维谱, 比较不怕假峰, 可以由对称化指令 (foldt) 去除.
这个指令设计得很巧妙, 没有满足两边对称的就是杂峰或假峰.
不过在使用这个指令时要注意, 有时某点的强度稍弱, 就被当场非对称被删除.

HSQC 的假峰一般也不是很可怕, 出现的信号点必须同时对应 H 谱与碳谱.

要避免二维谱峰形不好, 可能需要调整好相位或窗函数 wti.
另外, 检测时尽量增加 ni 值 (涉及分辨率), 可以避免拖尾, 信号点比较圆和清晰.

在处理谱图时, 如果 vs (峰高) 或色带值调 (门槛) 得太过, 一些不相干的峰会显示出来. 因此处理二维谱图时应该伴随着解谱, 以调整合适的 vs 与色带出现合理的信号点谱图.
sslin
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原文由 yinwei 发表:
能否介绍几个利用NMR与UV、IR、MS四大谱联用对有机未知物剖析的例子,可突出NMR在未知物剖析中所起的作用.


有一本很著名的光谱教科书 "Spectrometric Identification of Organic Compounds" (Silverstein, Bassler, Morrill 三名美国教授合著) 里面有许多范例. 本书从百度搜索可以得到很多信息.

本书专门介绍有机四大谱, 书的最末 100 多页提供了许多解谱范例. 例如给了 IR, UV, Mass 以及 NMR 的氢谱或碳谱, 让学生练习破解化合物结构.

这是我在美国读书时使用的教科书, 当时练习了不少解谱. 第一步先从 Mass 的分子离子峰得到分子量, 再结合 Mass 的同位素信息, 或 NMR 的氢数或碳数, 判断出分子式.
确定分子式后, 主要就靠 NMR 的氢谱和碳谱解析. 结构的突破主要是氢谱与碳谱.

教我们这门课的老师是 Dr. Pinder, 也负责化学系的 NMR 谱仪运行. 他有一句名言 "I can't live without NMR" 经常挂在嘴里. 我们学生私下则反弹说 "I don’t believe NMR". 因为 NMR 显得太神奇令人感叹不可思议有些怀疑. 这些年来, 我不但信任了 NMR 反映结构的功能, 甚至投身 NMR 为这一生主要事业. 自然界复杂但符合理化规律, NMR 反映这些规律也是很合理不是不可思议的.

相对上, IR 和 UV 给的信息其实比较有限, 主要是提醒含有哪些官能基团.
本书涉及的 NMR 谱图只有氢谱与碳谱两种, 没有 DEPT, 也没有二维谱. 算是比较基本的学习.
如果能得到电子版本, 则方便提供大家一些具体解谱范例.
kalendae
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原文由 aspect 发表:
sslin您好!我有以下问题想请教,
请问:酶和酶的抑制剂小分子作用方式,可否能用NMR做研究?有否这方面的组?或者文献?


可以的。我查到一篇中文的文献。

应用1H NMR弛豫观察石杉碱戊与乙酰胆碱酯酶的结合
1H NMR Relaxation Investigation of Huperzine E Binding to Acetylcholinesterase

为筛选更好的乙酰胆碱酯酶抑制剂,应用1H NMR的方法研究了石杉碱甲的一个类似物--石杉碱戊与乙酰胆碱酯酶的结合性质,获得了加乙酰胆碱酯酶([配体]∶[蛋白]=1∶0.005)和不加酶时石杉碱戊部分质子的非选择性、单选择性和双选择性的自旋晶格弛豫速率.加酶后质子的选择性弛豫速率变化较大,在T=298 K时石杉碱戊的H-1a/H-1b质子对的分子运动相关时间τ1a,1b由不加酶时的27.7 ps变化到结合酶后的11.7 ns,H-2/H-3质子对的分子运动相关时间τ2,3由35.2 ps变化到9.46 ns,由此得出石杉碱戊与乙酰胆碱酯酶有较强的结合作用.

sslin
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原文由 zhaoy1021 发表:
原文由 ly-2009 发表:sslin您好!我有以下问题想请教,请问:什么是磁化水?

百度百科:
“磁化水是一种被磁场磁化了的水。让普通水以一定流速,沿着与磁力线垂直的方向,通过一定强度的磁场,普通水就会变成磁化水。”
现在有好多关于磁化水的项目  我记得一个理论是磁化水的水分子簇要比普通水要小  做NMR的氧谱能看出二者的差别来


在第 27 楼时曾提到我们单位曾利用 NMR 氧谱的半峰宽或弛豫 T1 数据判断水的团簇情况. 目前的说法是半峰宽较小以及弛豫 T1 较大的水, 其水团簇较少.
检测上的确发现不同的水的半峰宽以及弛豫存在不同, 不过水团簇的大小是否和半峰宽以及弛豫有关值得了解确认.

如果的确如此, 则可以考虑开发以下课题:
如何让水团簇变小? 例如将水经过超声波震荡或微波冲击, 是否会水团簇变小. 加入某些化合物, 是否让水分子少聚集? 磁化水的水团簇一定小吗? 如果水团簇逐渐变大, 是否表示水的磁性逐渐变小. 含矿物质的水以及不含金属离子的纯净水的磁化力如何 (如果磁化力和半峰宽有关)?

如果氧谱的半峰宽以及弛豫真能代表水团簇的大小, 而水团簇的大小又代表水质的好坏, 则可以利用氧谱检测深入探讨如何对水进行处理 (例如磁化) 获得比较好的水质.

果真如此, 可算是核磁共振在水质分析以及水质处理的突破和非常难得的应用.
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