Question:
Quels sont les facteurs importants pour l'analyse quantitative d'un spectre RMN 1D du proton?
Mad Scientist
2012-05-05 16:02:55 UTC
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Outre l'élucidation ou la vérification d'une structure chimique, la RMN peut également être utilisée, par ex. pour quantifier un mélange de différents produits chimiques.

En fonction de la qualité du spectre et de la substance spécifique, l'intégration des signaux RMN pour la même molécule peut entraîner des variations importantes par rapport au rapport réel des noyaux, qui est connu de la structure chimique.

Quels facteurs affectent la quantification des signaux RMN dans un spectre de protons 1D? Quelles précautions faut-il prendre lors de l'acquisition et du traitement des spectres RMN pour s'assurer que les spectres peuvent être analysés quantitativement?

Deux réponses:
#1
+10
Mad Scientist
2012-05-13 15:43:24 UTC
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Les signaux que vous obtenez dans un simple spectre de protons 1D sont dans la plupart des cas à peu près quantitatifs, bien qu'il y ait quelques exceptions et certains aspects à prendre en compte si vous avez besoin d'une grande précision.

Acquisition

Il y a plusieurs choses que vous devez garder à l'esprit lors de la configuration de l'expérience pour vous assurer que le spectre RMN résultant sera quantitatif.

Le spectre doit être de haute qualité, tous les artefacts et le bruit affecteront la quantification.

Délai de relaxation

Le délai de relaxation est le temps entre les expériences, s'il est trop court, certains protons ne se relâcheront pas complètement vers le état d'équilibre. Cela affecte l'intensité du signal RMN et entraînera la désactivation des intégrales de ces signaux.

Le délai de relaxation (y compris le temps d'acquisition) doit être d'environ 5 $ \ cdot \ mathrm {T_1} $ . Vous pouvez estimer le $ \ mathrm {T_1} $ ou le mesurer.

13 satellites C

Les satellites 13 C représentent environ 1% du signal total, si vous avez besoin d'une grande précision, vous devez utiliser le découplage pour vous en débarrasser.

Autres aspects

Vous devez également vous assurer que les impulsions utilisées dans l'expérience ont un profil d'excitation raisonnablement plat pour la zone que vous regardez. Ce n'est généralement pas un problème pour les expériences de protons 1D standard, mais cela peut être un problème pour d'autres types d'expériences ou si vous avez une impulsion inhabituellement longue et / ou une distribution inhabituellement large de vos déplacements chimiques.

Traitement

Ligne de base

La ligne de base doit être absolument plate et à exactement zéro, toute erreur à cet endroit entraînera de grosses erreurs dans la quantification. L'utilisation d'un filtre numérique lors de l'acquisition est une bonne idée pour cela (option baseopt pour les spectromètres Bruker), cela garantira une ligne de base très plate à zéro, tant qu'aucun autre problème ne déformera la ligne de base.

La correction de phase doit être exacte, il peut être nécessaire d'effectuer une correction de phase manuelle.

Les satellites 13 C ne sont pas un problème, car ils sont dans presque tous les cas d'une intégrale connue (0,55% de la ligne médiane). Les régions intégrales doivent également être optimisées. En général, on choisit de prendre une largeur qui est un multiple fixe de la largeur de ligne de la ligne correspondante. En faisant cela, on peut obtenir des résultats très précis.
Ouais, je ne les considérerais pas comme un problème majeur, mais il faudrait être cohérent à leur sujet; Vous ne pouvez pas avoir un pic avec les deux inclus, un autre avec ni l'un ni l'autre et un troisième avec un seul.
#2
+6
Ben Norris
2012-05-25 22:04:06 UTC
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Mad Scientist donne de bons conseils. J'ai une approche différente qui rend certaines de ces actions inutiles ou les annule grâce à la moyenne du signal.

Un gros problème pour la quantification est le rapport signal sur bruit. Faire beaucoup de choses dans la réponse de Mad Scientist augmentera le rapport signal sur bruit, mais les deux changements les plus faciles sont l'augmentation de la concentration et la prise de plus d'analyses. Si vous pouvez augmenter la concentration de votre échantillon, faites-le. J'augmentais souvent la concentration au point de pouvoir collecter des spectres RMN 1D 1 H de qualité publication en un seul balayage. Si vous ne collectez qu'un seul balayage, les problèmes résultant d'une mauvaise moyenne de phase et de temps de retard plus courts que le temps de relaxation.

Si vous ne parvenez pas à modifier la concentration, augmenter le nombre de balayages augmente le signal en bruit de la racine carrée du nombre de balayages. 4 scans fournit deux fois plus de bruit que 1 scan. 16 balayages fournissent deux fois le signal au bruit en 4 balayages, et ainsi de suite. Lorsque vous choisissez de prendre plusieurs analyses, vous devez vous inquiéter des choses que Mad Scientist mentionne. Un problème de phasage qui regroupe plus de 100 analyses ne vous aidera pas. Avoir un temps de retard trop court pour que tous vos spins ne soient pas relâchés ne fait qu'empirer sur un grand nombre de scans. Dans un projet récent, j'ai dû intégrer quantitativement le spectre RMN 1D 1 H d'un mélange réactionnel, à la recherche de produits mineurs et d'espèces n'ayant pas réagi (moins de 5% de l'échantillon total). J'ai fini par prendre un spectre de protons à 3200 balayages avec de longs délais. Je n'étais pas populaire auprès de mes camarades diplômés, mais j'ai obtenu les données dont j'avais besoin.

Je connais quelqu'un qui a brûlé 2 week-ends de temps de RMN de 600 MHz en essayant de quantifier l'abondance naturelle du deutérium. Cela n'a pas fonctionné, mais bon, ce que votre prof dit 'Do X' ...


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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