ЯМР в одном и двух измерениях - Эрнст Р.
ISBN 5-03-001394-6
Скачать (прямая ссылка):
Z(Tm)= -5Іп(яЛ,тт)5Іп(я//ттт)ехр{-тт/Г2}. (8.3.8)
В системах с большим числом спинов дополнительные взаимодействия спинов / и т с пассивными ядрами соответственно Гит' уменьшают перенос согласно передаточной функции
/(Tm) = -sin(^,rm)sin(^y/mrm)n COS(jlJu Tm) X
v
X Псо5(я/тт.тт)ехр{-тт/Г2}. (8.3.9)
т'
Пути переноса когерентности, реализуемые в эстафетном переносе когерентности (разд. 6.3), показаны на рис. 8.3.10, б. Для того чтобы подавить вклады от сигналов, связанных с продольной намагниченностью в течение времени тт (которая может мигрировать из-за кросс-релаксации; см. гл. 9), пути с р = 0 в течение времени тт должны быть исключены [8.38]. В практических приложениях эксперименты, как правило, проводят при постоянном значении тт, которое дает наибольшую амплитуду эстафетных кросс-пиков. В этом случае можно выбрать зеркально отраженные пути р = 0-* +1 -» ± Ї -»• — 1 и р=0 * -г-1 -» ± 1 -»• -1. 8.3. Эксперименты в корреляционной 2М-спектроскопни
525
На рис. 8.3.11 приведен пример экспериментального эстафетного корреляционного спектра. Показаны четыре сечения 2М-спектра протеинового основного панкреатического ингибитора трипсина (ОПИТ): диагональные пики, связанные с протонами NH, область кросс-пиков, обусловленных одноступенчатым CaH -» NH-перено-сом, область эстафетных сигналов, возникающих из-за двойного переноса C0H -* CaH -» NH. Эти дополнительные сигналы могут быть полезными при идентификации сигналов аминокислот с почти вырожденными резонансами CaH, а в более широком смысле для последовательной идентификации резонансов, когда две линейные спиновые системы к — / — тик' — Г — т1 имеют вырожденные сдвиги О/ = Or [8.38—8.40].
Спектр, представленный на рис. 8.3.11, получен с помощью фазо-чувствительного детектора. Из рисунка можно видеть, что эстафетные кросс-пики появляются в виде чистого 2М-поглощєния, в то время как кросс-пики, связанные с одноступенчатым переносом когерентности, и диагональные пики появляются в смешанной моде.
Основная идея эстафетного переноса может быть распространена на случай серии п последовательных ir/2-импульсов, разделенных соответствующими интервалами, чтобы передать когерентность через п взаимодействий в линейной системе. Эти интервалы должны быть приблизительно согласованы с соответствующими У-константами. Однако эффективность многоступенчатого переноса сильно зависит от многочисленных конкурирующих переносов и от релаксации в течение продолжительного смешивающего периода.
Чтобы избежать неоднозначностей при идентификации сигналов, в случае молекул ОПИТ был проведен эксперимент с трехступенчатым эстафетным переносом намагниченности C7H -*C0H -* -+C0fH NH [8.38].
Если смешивающий период Tm является постоянным, то эффективность эстафетного переноса когерентности зависит от констант взаимодействия. Эту трудность можно преодолеть, опустив 7Г-Импульс из интервала тт и изменяя синхронно Tm и t\т. е. полагая тт = х'і [8.7]. В этом случае важно ограничить число путей переноса когерентности. Если выделить и рассмотреть два пути р = 0 +1-* + 1 -» — 1 и р = 0~* — 1 — 1 -1, то эффективной сої-частотой, связанной с переносом к-*I-* т, является
"ш?*=±(0* + х0,). (8.3.10)
Однако если выбрать два других пути р = 0 -» +1-* — 1 -» —1 и P = O-* — 1 +1-* —1, то эффективная частота прецессии запишется в виде эфф
0)1 = ±(?2* - X?2,). (8.3.11) 526
Гл. 8. Двумерные корреляционные методы
F33
й>2 , м.д.
Рис. 8.3.11. Фрагменты эстафетных корреляционных спектров ОПИТ, а — эстафетные пики, связанные с переносом С"Н NH в трех фенилаланиновых и в двух тнрознновых остатках (отметим противофазные пики в моде чистого 2М-погло-щения); б — сигналы «непосредственной связанности», являющиеся результатом одноступенчатого переноса когерентности С"Н -* NH в том же эксперименте; в — диагональные пики NH-областн. Пики на рнс. бив появляются в смешанной моде. Заметим, что спиновые системы F33 и Y35 имеют сильно перекрывающиеся химические сдвиги протонов NH н CH групп и могут различаться только сдвигами протонов C13H; г — непосредственная а — ? связанность для Y21 и СЗО и эстафетная связанность между ?1- и а-протонами СЗО через ?2. (Из работы [8.38].) 8.3. Эксперименты в корреляционной 2М-спектроскопни
527
Для X = 1 (т- е. тт = 11) получается сумма или разность химических сдвигов, и можно говорить о псевдо двух- или нульквантовых спектрах [8.41]. Аналогичные эксперименты с гетероядерным переносом (например, 1H -» 1H -» 13C) могут быть использованы для идентификации сигналов в гетероядерных спиновых системах. Возбуждая независимо распространенные и редкие спины, можно конструировать различные варианты экспериментов, такие, как подавление сигналов, не участвующих в эстафетном переносе [8.42] (см. разд. 8.5.4).
Представляет интерес сравнить эстафетный перенос с экспериментами с тройным резонансом [8.43, 8.44]. Рассмотрим линейную систему h — Ii — Im в случае Jkm = 0. Для того чтобы проверить обычным множественным резонансом, что спины кит относятся к одной и той же схеме взаимодействия, можно рассмотреть следующий мысленный эксперимент:
