[發明專利]氫檢測半整數四極核高分辨固體NMR異核相關譜方法

有效

• 申請號: 202210247013.3
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114624276B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 鄭銘基;王強;徐君;鄧風
• 申請（專利權）人: 中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬

本發明公開了氫檢測半整數四極核高分辨固體NMR異核相關譜方法，包括以下步驟，儀器配置與樣品準備；根據優化后的¹H通道90°脈沖寬度和X通道90°脈沖寬度，獲取待測樣品的一維¹H核直接激發譜和待測X核直接激發譜；進行二維X核多量子實驗獲取二維X核多量子譜；獲取間接維高分辨二維¹H{X}相關譜；本發明可以觀測到不同¹H、X位點的空間臨近關系或化學鍵連接信息，提高譜峰歸屬、結構解析的準確性、可靠性；顯著提高間接維分辨率；分辨出經典相關譜難以確定的相關關系；提高氫檢測直接維分辨率。

技術領域

本發明涉及固體核磁共振(NMR)的實驗方法，尤其涉及氫檢測半整數四極核高分辨固體NMR異核相關譜方法。

背景技術

核磁共振是一種無損檢測方法，廣泛應用于蛋白質、催化劑、影像醫學、爆炸物檢測等領域。固體核磁共振(SSNMR)，通過重耦技術重新引入被魔角旋轉(MAS)消除的偶極相互作用，可以探測原子核之間的空間臨近關系，其中二維核磁共振實驗技術更可以直觀地獲取相同或不同元素的核間關聯信息，成為從原子-分子層面了解結構和動力學信息的有效表征手段。相比于X射線電子能譜(XPS)、紅外光譜(IR)、X射線衍射譜(XRD)、電感耦合等離子體(ICP)等技術，SSNMR具有非入侵、探測深度深、限域空間結構解析準確等優勢。異核偶極耦合相關譜可以提供不同元素空間臨近關系，而J耦合相關譜可以提供化學鍵連接信息；使用氫(¹H)作為檢測核，可以顯著提高譜圖信噪比，縮短采樣時間。元素周期表NMR可觀測核(同位素)中有超過三分之二的為核自旋量子數大于1/2的半整數四極核X(核自旋量子數F＝3/2、5/2、7/2…，如¹¹B、¹⁷O、²³Na、²⁷Al等，下文寫作X)，它們占據了各類材料的關鍵位置，因此氫與四極核的固體核磁共振研究在材料科學中有重要作用。

在¹H-X相關譜中，相比于傳統氫檢測異核偶極耦合相關譜，使用多量子演化作為二維譜間接維演化，可以在間接維獲得各向同性化學位移信息，消除由于核四極相互作用展寬造成間接維譜峰分辨率低的影響，具有半峰全寬窄、分辨率高的特點。此外，高轉速(≥35kHz)可以充分消除各向異性化學位移、偶極作用以及部分四極作用，是多量子高分辨相關譜的關鍵條件。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供氫檢測半整數四極核高分辨固體NMR異核相關譜方法。

本發明的上述目的通過以下技術手段實現：

氫檢測半整數四極核高分辨固體NMR異核相關譜方法，包括以下步驟：

步驟1、調試譜儀，準備¹H標準樣品和X標準樣品，將裝有¹H標準樣品和X標準樣品的轉子分別放入探頭樣品腔，優化¹H通道90°脈沖寬度和X通道90°脈沖寬度，使得¹H通道和X通道的譜峰高度最高，標定¹H標準樣品和X標準樣品的譜峰中心化學位移值；

步驟2、將待測樣品填裝在轉子中，將裝好待測樣品的轉子投入到探頭樣品腔中，分別按照步驟1獲得的優化后的¹H通道90°脈沖寬度和X通道90°脈沖寬度，設置¹H通道90°脈沖寬度和X通道的90°脈沖寬度，以及累加次數、循環延遲，使用onepulse脈沖序列分別獲取待測樣品的一維¹H核直接激發譜和待測X核直接激發譜。

氫檢測半整數四極核高分辨固體NMR異核相關譜方法，還包括步驟3：