고해상도 2D 스펙트럼의 필요성

¹³C NMR 스펙트럼은 광범위한 화학적 이동을 제공하며 각 신호를 쉽게 구별할 수 있음을 시사합니다. 그러나 HSQC 및 HMBC와 같은 2D 스펙트럼의 탄소 분해능은 1D보다 나쁩니다. ¹³작은 데이터 포인트로 인한 C 스펙트럼. 가까운 화합물을 분석하기 위해 ¹³C 화학적 이동, 고해상도 2D 스펙트럼이 자주 필요합니다. 이 문서에서는 각 신호를 구별하기 위한 몇 가지 개선 사항을 ¹³2D 헤테로 핵 실험의 C 축이 제시됩니다.

스펙트럼 폭 줄이기

간접 차원의 해상도를 향상시키기 위해, ¹³2D 실험을 위한 C 스펙트럼 폭은 실제 신호 영역으로 설정해야 합니다. (그림 1)
제한된 영역 스펙트럼이 분석에 충분할 때 더 작은 스펙트럼 폭 매개변수로 더 높은 분해능 스펙트럼을 사용할 수 있습니다. 그러나 많은 신호가 간접 차원(접힘)에 필요한 영역 외부에서 오며 스펙트럼이 복잡하거나 중복되는 경우가 많습니다(그림 2 빨간색 상자).
이 경우 2D NMR 실험에 선택적 펄스를 사용하면 접힌 신호가 없는 간단한 고해상도 스펙트럼이 수집됩니다(그림 3).

의 펄스 시퀀스 ¹³C 대역 선택적 HMBC

Fig.4의 펄스 시퀀스 ¹³C 대역 선택적 HMBC

이 시퀀스에서 hard180 펄스는 선택적 펄스로 대체됩니다.
를 사용하여 제한된 범위의 상관관계만 얻을 수 있습니다. ¹³C 선택적 펄스. (그림4)

데이터 포인트 증가

간접축(¹³C축) 디지털 해상도도 2배, 4배 향상된다. 그러나 실험 시간도 2배, 4배 증가합니다. 또한 탄소 FID가 수명이 짧으면 신호 대 잡음비가 좋지 않습니다.
NUS(Non-Uniform-Sampling)는 적절한 농도의 샘플에 대한 실험 시간을 단축하는 효과적인 기술입니다. 그림 7은 그림 1 및 그림 3과 동일한 실험의 NUS 버전을 보여주지만 탄소 치수의 총점은 4배 더 많고 NUS 샘플링은 25%입니다. 그 결과 NUS 스펙트럼은 동일한 실험시간 동안 그림 4의 스펙트럼보다 3배 높은 분해능을 보였다.
퀴니네는 두 가지 ¹³147.63ppm 및 147.83ppm에서 화학적 이동을 갖는 C 신호. Fig.5의 HMBC 스펙트럼에서는 구분하기 어렵다. 대조적으로, Fig.6과 Fig.7의 스펙트럼에서 개선된 분해능으로 인해 그것들을 구별하기 쉬워진다.

NUS(비균일 샘플링)

NUS는 데이터 포인트를 불균일하게 수집하여 간접 차원 데이터 포인트를 줄이는 샘플링 방법입니다. 이 데이터 수집 방법은 실험 시간을 줄이고 이 문서에 표시된 것과 같은 실험 시간 동안 더 높은 분해능 스펙트럼을 제공합니다. 수집되지 않은 데이터 포인트는 데이터 수집 후 재구성됩니다. 재구성된 FID 데이터는 기존 데이터 처리에 사용할 수 있습니다.
그림 8(균등 샘플링) 및 그림 9(NUS + 재구성)는 ​​FID를 간접 차원으로 나타낸 다이어그램입니다. 수집된 데이터 포인트는 서로 동일하며 측정 시간도 동일합니다. 그러나 NUS 데이터 포인트는 재구성으로 인해 4배 증가합니다. 해상도는 데이터 포인트에 비례하기 때문에 NUS 데이터는 기존 데이터보다 4배 더 높은 해상도를 나타냅니다.

그림 8 균일한 샘플링

그림 9 NUS + 재구성(25% 데이터 수집)

・샘플링 포인트
・재구축 포인트