Метод мультиплетно-селективного возбуждения спиновых систем в ЯМР для изучения молекулярной структуры и молекулярного движения

• Автор: Черныш, Юрий Ефимович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 207 с. : ил.

Оглавление
Введение

I. Виды селективных экспериментов и средства их реализации

1.1. Селективное возбуждение

1.2. Селективное подавление

1.2.1. Объемная дисперсия намагниченности.

Стационарный метод

1.2.2. Предварительное насыщение

1.2.3. Облучение сигналов во время сбора данных

1.2.4. методика

1.2.5. Методы с использованием импульсов большой длительности

1.2.6. Импульсная последовательность Редфилд 21
1.2.7. Импульсная последовательность Редфилд 214 с разделением по времени
1.2.8. Биноминальные импульсные последовательюсти
. Селективные эксперименты ЯМР в химических исследованиях II. 1. Селективные одномерные эксперименты
.2. Селективные двумерные эксперименты
.3. Двумерные эксперименты как новый этап развития одномерных методик ЯМР
III. Методы ЯМР, использующие селективные РЧ импульсы совместно с импульсными полевыми градиентами
1. 1. Импульсные полевые градиенты
III.2. Селек пивные импульсы II 1.3. Гомоядерные методики
1.3.1. Селективный эксперимент II 1.3.2. Селективный экспери мент
1.3.3. Эхоспектроскопия двойного импульсного полевого градиента
I.3.4. СС эксперименты
1.4. Гетероядерные методики
IV. Основные принципы селективного двумерного
эксперимента ЯМР
IV. I. Классическое описание мультиплетносслекгивного
возбуждения спиновой системы
IV. 1.1. Селективный двухимпульсный эксперимент
IV. .2. Селективный трехимпульсный эксперимент
IV.2. Квантовомеханическая трактовка метода
IV.2.1. МСЕХ СОБУэксперимент
IV.2.2. МШЕХ ЕХБ У эксперимент
IV.3. Практические аспект1 МШЕХ метода
1 У.4. Решение структурных задач
IV.5. Решение обменных задач
V. Векторный Операторный Формализм ВОФ для описания импульсных экспериментов ЯМР
VI. Селективная двумерная обменная спектроскопия ЯМР и се применение к изучению молекулярных динамических
процессов
VI. 1. МЕХ ЕХБ У эксперимент
VII. Приложение метода 2М МСВ к исследованию обменных процессов
VII. 1. Гомоядериая система
VII.2. Изучение механизма реакций вырожденного лигандного
обмена комплексных соединений кадмия
Выводы
Литература


Взаимное насыщение уменьшается, если уменьшается мощность импульсов предварительного насыщения. Трудность реализации этого метода состоит в том, что кратковременный импульс, прикладываемый на короткое время, теряет свои селективные свойства. В качестве очень простого метода подавления сигнала растворителя можно использовать обычное гомоядерное развязывающее устройство для непрерывного облучения сиг налов растворителя. Этот метод обладает тем преимуществом, что в применяемой последовательности нет никаких дополнительных задержек. В случае применения режима работы с разделением по времени требуются большие мощности устройства развязки. Непрерывное облучение сигнала растворителя в течение всего периода приема данных приводит к перегрузке приемника. Основной недостаток такого способа облучения заключается в том, что сигналы, близкие но частоте к сигналу растворителя, испытывают сдвиги КлохаСайтерта и эффекты внерезонансной развязки, помимо этого появляются эффекты переноса насыщения. Одним из самых первых методов подавления сигнала растворителя была так называемая ii методика 6,8. В своей простейшей форме она использует различие времени продольной релаксации Т между растворенным веществом и растворителем. В основе ее лежит другая хорошо известная методика, инвертирующая сигналы с последующим восстановлением для измерения Т. Для усреднения по Бремени принимаемых сигналов важно, чтобы время подготовительного периода Т 5Тя где Тя обозначает 7 растворителя. Несоблюдение этого условия значительно сни каег отношение сигналшум. Улучшения эффективности можно достичь, выполняя эксперимент в условиях стационарного состояния. В этом случае дополнительно используется НотоБроП импульс для устранения поперечных компонент намагниченности после 0го импульса в импульсной последовательности типа Т0И8Рт. Тл обозначается Т растворителя. Следовательно, время т можно вычислить для любого подготовительного времени. Предпосылкой успешного применения этой методики является точность определения 7я. Для водных растворов на измерение Т обычно заграчивается около мин. Стационарное состояние достигается тогда, когда устанавливается динамическое равновесие между действием импульса и релаксацией. Следовательно, следует использовать холостые импульсы перед выборкой данных. Разновидностью обсуждаемой методики, приводящей к улучшенному варианту , является селективная 1 за счет применения 0го импульса 7, возбуждающего селективно лишь резонансный сигнал раствори геля. Остальные условия выполнения методики не изменяются. Хотя селективный эксперимент имеет внешнее сходство с обычной мегодикой, он не зависит от разницы релаксационного поведения между растворителем и растворенным веществом. Следовательно, его молено применять даже в случае равных значений Т того и другого. Методика успешно применяется совместно с измерениями эффекта Оверхаузсра. При этом нет необходимости, чтобы селективный импульс был точно 0м. Допустимо более короткое время т за счет амплитуды и длительности инвертируюнего импульса, соответствующего углу нутации 0 в диапазоне 0. Поскольку выбор длительности зануляющего импульса ограничивается только тем, насколько интересующие нас сигналы отстоят от сигнала растворителя, е о можно сделать мс при условии, что наблюдаемые сигналы отделены более чем на 0 м. Так как временную задержку т можно уменьшить соответствующим выбором угла опрокидывания спина зануляющим импульсом, то можно избежат ь сложностей, вызываемых кроссрелаксацией и эффектами переноса насыщения, что характерно для многих методов подавления сигнала раст ворителя. Основная цель обсуждаемых до сих пор методов состояла в том, чтобы добиться полной пространственной симметрии распределения векторов намагниченности ядер растворителя и тем самым уничтожить его наблюдаемый сигнал. Предварительное насыщение намагниченности ядер растворителя рассеивает ее равномерно по всему объему. Способ рассеивает намагниченность в плоскости ху. Альтернатива таким методикам концентрация всей намагниченности вдоль оси 2.