ЯМР в одном и двух измерениях - Эрнст Р.
ISBN 5-03-001394-6
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 8.3.6. Приведение корреляционных 2М-спектров с помощью многоквантовой фильтрации к более простому виду, а — обычный COSY-спектр 1,3-дибромбутаиа с сииглетом от ДМСО и диоксана; б — COSY-спектр с двухквантовой фильтрацией, полученный с помощью последовательности ж/2 - 11 - (ж/2)(ж/2) - г2; видно, что структура кросс-пиков сохраняется, в то время как часть диагональных пиков исчезла; в — корреляционный спектр с трехкваитовой фильтраччей, полученный с той же импульсной последовательностью, что и на рис. б, но с циклироваиием фазы для 8.3. Эксперименты в корреляционной 2М-спектроскопни
519
88 9$ OO
2;6 Phe 4 г да- o&ig ]5 №,¦ Phe 22 ШГ
4 3;5 ®8?
Щ
ш $
6,6
7,0
7,4
7,8
7,8
7,4 7,0
OJ2 М.Д-
6,6
Рис. 8.3.7. Ароматические области в фазочувствительных корреляционных спектрах основного панкреатического ингибитора трипсина, а — обычный эксперимент COSY; б — COSY-спектр с двухквантовой фильтрацией. Оба спектра обработаны с одинаковыми функциями увеличения разрешения. Следует обратить внимание иа дисперсионные компоненты на рис. а, которые на рис. б в значительной степени подавлены, что позволяет однозначно определить число кросс-пиков вблизи диагонали. (Из работы [8.30].)
сом когерентности от CH. Однако преобразовать их в одноквантовую когерентность протонов СНз невозможно, поскольку константы взаимодействия протонов в группе СНз из-за их магнитной эквивалентности не эффективны. По этой же причине невозможно возбудить трехквантовую когерентность с одноквантовой когерентностью протонов СНз. Данным обстоятельством объясняется отсутствие всех сигналов, связанных с метильной группой в 2М-спектрах с трехбайтовой фильтрацией на рис. 8.3.6, в. Эти правила отбора, относящиеся к эквивалентным ядрам, могут нарушаться, если поперечная релаксация является многоэкспоненциальной, как в макромолекулах в условиях медленного движения.
Нельзя сказать, что мы упростили таким образом корреляционный 2М-спектр, но мы его «отредактировали» в том смысле, что исключение выбранных сигналов позволяет делать выводы о топологии схем взаимодействия.
выбора путей /> = (>-»±1-» ±3->-1 (разд. 6.3). Заметим, что сигналы, обусловленные метильной группой,на рис. в отсутствуют в соответствии с правилами отбора переноса когерентности. Все спектры приведены в представлении абсолютных значений. (Из работы [8.28].) 520
Гл. 8. Двумерные корреляционные методы
Преимущества корреляционной спектроскопии с двухквантовой фильтрацией в разрешении кросс-пиков и диагональных пиков особенно хорошо проявляются, если применять фазочувствительную регистрацию. На рис. 8.3.7 приведены два фрагмента спектра основного панкреатического ингибитора трипсина. Видно, что в обычном спектре COSY диагональные пики 2М-дисперсионной формы сильно перекрываются с кросс-пиками 2М-поглощения. Практически полное устранение дисперсионной компоненты в спектрах с фильтрацией позволяет выявить кросс-пики, которые лежат близко к диагонали.
8.3.3.2. р-спиновые фильтры
Во многих случаях возникает необходимость упростить корреляционные 2М-спектры путем подавления всех откликов, за исключением сигналов от систем с /^-связанными спинами. Эту задачу можно решить с помощью полосового фильтра, схематически показанного на рис. 8.3.4, б. Один из возможных методов [8.32] конструирования такого фильтра использует тот факт, что /^-квантовая когерентность в системе с /7-спинами (так называемая «полная спиновая когерентность» [8.33—8.35]) развивается под влиянием суммы всех химических сдвигов и не зависит от констант спин-спинового взаимодействия, в то время как /^-квантовая когерентность в системе с N > р спинами модулируется константами взаимодействия с N — р пассивными спинами. Например, в схеме на рис. 8.3.5, д можно варьировать интервал Tm между импульсами (или последовательностью импульсов) UuV, включая в момент времени тт/2 х-импульс для рефокусировки химических сдвигов. В системах с N > р спинами усреднение сигнала s(t\, тт, ti) по разным значениям тт в благоприятных случаях приводив к гасящей интерференции /-модулированной р-квантовой когерентности.
Этот метод не гарантирует того, что мы получим идеальный полосовой фильтр. Во-первых, все <7-спин — /7-квантовые когерентности также проходят фазовое циклирование, применяемое для выбора /7-квантовой когерентности. Если q = N, то эти когерентности (называемые «спин-инвертирующими когерентностями» [8.35]) не модулируются константами спин-спинового взаимодействия и поэтому сохраняются после усреднения по Tm- Во-вторых, мультиплетная структура/7-квантовой когерентности [8.8] может иметь компоненту, которая не модулирована либо из-за наличия симметрии, либо из-за случайных вырождений /-взаимодействий. Несмотря на эти недо- 8.3. Эксперименты в корреляционной 2М-спектроскопни
521
статки, эффективность р-квантовых фильтров достаточно хорошая, поскольку вклады от больших спиновых систем обычно невелики [8,32].
8.3.3.3. Фильтрация согласно схеме связанности
В разд. 5.3.1.4 подробно показано, что можно составить импульсную последовательность U, которая эффективно возбуждает многоквантовую когерентность в системе с выбранной связанностью взаимодействий [8.36, 8.37]. Таким образом, возможно не только выбрать отклик систем с точно заданным числом р связанных спинов, но и можно различать системы, которые содержат одинаковое количество спинов и которые отличаются типами схемы взаимодействий. Так, могут быть распознаны разные четырехспиновые системы; например AMKX,' AMX2, A2X2, A3X.
