液体核磁共振仪的开放使用和管理

液体核磁共振谱仪是很多单位日常科研工作的必备工具。由于使用频率和用途的增多，大部分高等学校的院级单位已拥有该仪器并对其开放使用，因此开放使用和管理维护方面的研究也变得十分重要。文章总结了液体核磁共振仪的开放使用和管理的经验和体会。

液体核磁共振仪的维护与管理

该文主要介绍美国varian公司VNS-400型液体核磁共振仪特点,总结该仪器管理和维护过程中的经验与体会。

连续提取和液体磷核磁共振表征太湖梅梁湾沉积物中磷的剖面分布(英文)

应用连续提取法(SMT)和液体磷核磁共振(31P NMR)技术研究了太湖北部梅梁湾沉积物中磷形态和组成的剖面变化。结果表明,铁/铝磷是沉积物中磷的主要形态,约占总磷含量的 44.0–54.6%。总磷、无机磷、有机磷和铁/铝磷含量均随沉积深度增加呈降低趋势,至 18 cm 以下略有增加,而钙磷却在柱样下部随沉积深度增加呈累积趋势。31P NMR 显示,沉积物磷主要由正磷酸盐(72.0-99.2%)和磷酸单酯(0.8-25.9%)构成,磷酸二酯、膦酸盐和焦磷酸盐的相对含量非常低,分别为 1.0%、0.4–1.0%和 0.1%。正磷酸盐含量在沉积物表层 9 cm 内减少了 65%,9 cm 以下波动变化,但总体呈降低趋势。这些特征表明沉积物中磷对梅梁湾上覆水体具有强烈的释放潜力,是太湖富营养化发生的重要因素。

核磁共振技术研究咪唑类离子液体的结构

室温离子液体作为一种新型的环境友好型介质,已成为近年来的研究热点之一,特别是目前纤维素在工业上的广泛应用使得离子液体在纤维素溶解方面的研究备受关注.人们已经发现多种离子液体对纤维素有很好的溶解作用[1-2].离子液体的空间结构以及离子液体阴、阳离子之间的相互作用是影响纤维素溶解的重要因素.

液体动态核磁共振波谱学

主要探讨用核磁共振研究化学动力学、弛豫和原子核Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ效应及其在分子溶液构象和提取动力学参数中的实验和理论方法以及其中存在的问题，包括Ｊ耦合对动态核磁共振研究的影响并给出一些简单应用例子。

电化学与空间层选核磁共振波谱联用原位监测多碳醇氧化

醇类燃料电池具有环境友好、运输便利、反应温度低等优势,被认为是理想的能源替代品之一.含有两个碳原子以上的多碳醇,如正丁醇,在燃料电池应用中具有更高的能量密度和更低的质子膜穿透率等优点.然而,多碳醇的氧化反应通常涉及多种C-C化学键断裂,产生多种具有相似分子结构的产物和中间产物,从而增加了产物分析和反应机理研究的难度.原位电化学核磁共振联用(EC-NMR)技术将核磁共振波谱技术引入到原位电化学实验中,实时检测电化学反应过程中的谱学信息,对于深入理解液体燃料电池阳极反应的催化机理有重要应用.然而,原位电化学反应过程中磁场的时空变化通常会导致核磁共振谱峰展宽和谱图分辨率不足的问题,使其应用受到限制.本文将传统电化学方法与空间层选核磁共振波谱技术进行联用(EC-SPSENMR)以应对该挑战,实现多碳有机分子电催化过程的原位实时分析.该策略可以很好地克服原位电化学反应过程中磁场时空变化引起谱图分辨率不足等问题,在原位测量时能够记录具有清晰J偶合裂分结构的高分辨谱峰,实现对电化学反应进程中不同分子信息的直接识别,便于后续的定性和定量分析.此外,该策略还可直接在标准的商业核磁共振波谱仪器上使用,从中提取分辨率高且谱峰形状未失真的核磁共振信号用于电化学分析,且对电极材料和电极放置位置几乎没有特殊要求,因此可广泛适用于原位电化学研究.本文以正丁醇电氧化为例,探究了该技术应用于多碳醇氧化的原位监测以及相关机理研究的可行性和有效性.结果表明,相较于原位红外实验,EC-SPSENMR实验可直接观测和区分氧化产物中的正丁酸和乙酸.特别是当工作温度为60°C时,商业催化剂Pt/C在高电位下直接氧化正丁醇生成正丁酸的反应更显著,而随着电位降低,正丁醇氧化生成气态产物(主要是CO_(2))的比例升高.此外,在1.2 V电位(相对于SCE)下,相较于催化剂Pt Ru/C,采用商业催化剂Pt/C时正丁醇氧化生成气态产物的比例更高.说明在1.2 V的高电位下,相比于Pt Ru/C,Pt/C可能更倾向于辅助β-C–H键断裂过程.综上所述,相比于传统的EC-NMR实验,本文提出的EC-SPSENMR方案可以有效克服原位电化学反应过程中磁场变化引起的谱图分辨率低的问题,为实时监测电化学过程、研究氧化机理和评估催化特性提供了有效手段.此外,为液体燃料电池研究,尤其是多碳醇燃料电池的阳极电氧化反应研究,提供了一个有应用前景的范例,对进一步扩展核磁共振在电化学的应用提供参考.

离子液体热分解机理的原位变温多核核磁共振研究

利用原位变温核磁共振氢谱(~1H NMR)、核磁共振氟谱(^(19)F NMR)和核磁共振磷谱(^(31)P NMR)等NMR技术研究特定温度下离子液体的热分解机理.在温度低至80℃时,1-丁基-3-甲基咪唑阳离子(C4mim^+)和六氟磷酸根阴离子(PF6~—)组成的离子液体[C4mim][PF_6]呈现1个缓慢但明显的分解过程.无水[C_4mim][PF_6]在温度高于80℃时开始分解,生成少量的五氟化磷(PF_5)和氟化氢(HF),氟化氢中的氢原子来自于1-丁基-3-甲基咪唑环2位上的氢原子.在丢掉这个氢原子后,阳离子成环形成一个卡宾,并与PF5形成卡宾/PF5复合物.定量NMR分析显示在分解反应达到平衡状态时,自由态PF5和卡宾/PF5复合物的比例为7∶3.

液体核磁共振HSQC实验的量子化学计算与模拟

核磁共振(NMR)异核单量子相干(HSQC)实验因具有较高的灵敏度和分辨率而被广泛用于液体大分子化合物的结构鉴定和研究.然而由于HSQC脉冲的复杂性,需要严格控制实验参数和实验条件才能得到高质量的谱图.本文基于量子力学原理对HSQC实验进行数学建模,通过理论推导、数值计算求解自旋1/2的IS双核体系在每个脉冲节点作用后的密度矩阵,然后结合二维NMR信号采样方法,使用计算机程序完成了该体系HSQC谱图的模拟,同时,还实现了乙醇分子的HSQC谱图模拟.HSQC实验的成功模拟基于对复杂演化过程的精确计算,可用于预测谱图以及实验参数改变对NMR谱图的影响,指导高质量HSQC实验谱图的采集.

自制固体液体两用核磁共振谱仪

描述了研制的固体液体两用２００ＭＨｚ高分辨率核磁共振仪的基本结构、功能和一些重要的技术指标。实验结果表明，作为经济型的仪器，该仪器性能优良，功能较全。

原位液体核磁共振在高分子材料表征领域的应用

随着原位系统研究的进步以及灵敏度的提高,原位核磁共振在高分子材料领域的应用越来越广泛.原位液体核磁共振具有分析速度快、适用范围宽、无损检测、无需标样等特点,多用于表征聚合反应动力学及反应机理.除此之外,它还可以通过与其他仪器进行联用、匹配适用的探头等手段分离并解析未知物的化学结构.因此,原位液体核磁共振波谱技术将成为高分子科学研究领域不可或缺的通用工具.

核磁共振波谱法测定液体乳中的1,2-丙二醇

采用核磁共振氢谱(1H NMR)、选择性一维全相关谱(1D-TOCSY)及定量核磁共振法(qNMR)对液态乳中的1,2-丙二醇进行了快速筛查及含量测定,并与气相色谱法的测定结果进行了比较。1H NMR法以液态乳基质中1,2-丙二醇的甲基质子信号特征为初步定性标准,选择性一维全相关谱法以1,2-丙二醇的亚甲基和次甲基质子信号特征为精确定性标准。在定性检测基础上,采用定量核磁共振法以1,2-丙二醇δ1.15处的质子峰为定量峰,3-(三甲基硅基)氘代丙酸钠(TMSP)δ0.00处的峰为内标峰,测定了液体乳中1,2-丙二醇的绝对含量。方法的检出限为0.002 mg/mL,定量下限为0.006 mg/mL。实际样品测定结果显示,NMR法与气相色谱法的检测结果一致,且NMR法前处理简单,操作方便,专属性高,在提高检测效率的同时能够避免假阳性结果出现,非常适合实际检测中液体乳中1,2-丙二醇的批量、快速检测。

以液体核磁共振波谱分析与帕金森氏病相关的I93M突变对人类泛素碳端水解酶结构的影响（英文）

人类泛素碳端水解酶(UCH-L1)是涉及帕金森氏病并且在神经元高度表达的蛋白.UCH-L1的家族性突变与转译后修饰会引起聚集倾向增加与去泛素活性损失,这二者都可能成为致病因素.作者所在实验室之前的研究指出与帕金森氏病相关的突变I93M显著降低UCH-L1的折叠稳定性并且加速其构型展开动力学.该研究使用液体核磁共振分析方法,包括侧链甲基化学位移,松弛骨干动力学和残余偶极耦合,以进一步阐明I93M突变如何影响UCH-L1的结构和动态.结果显示I93M显著影响突变位点周围的疏水核心侧链构型.然而,这样的结构扰动并不会影响在纳秒时间尺度的快速骨干动力学.透过残余偶极耦合分析显示UCH-L1在水溶液中的结构与之前报道的晶体结构有相当显著的偏离,另外I93M突变也导致超出突变位点的远距离结构扰动.这一系列水溶液结构的分析结果可补充之前已知的晶体学数据,并对UCH-L1在帕金森氏病相关的基因突变影响并提供详细的见解.

固体核磁共振法测定聚磷酸铵的平均聚合度

采用固体核磁共振法测定了不同批次聚磷酸铵(简称APP)的平均聚合度,并与端基滴定法和液体核磁共振法进行了比较。结果表明,端基滴定法不适宜测定平均聚合度n>50的APP产品,液体核磁共振法的测定结果偏低,固体核磁共振法可以避免上述2种方法的局限,测定结果可信度较高,且实验精密度较好。

核磁共振技术在生物组织中的应用

在生物组织内部存在大量的生化、生理反应以及分子的扩散运动,它们相互独立,又相互关联,共同构成一个生化反应网络。在病理条件下,某些生化反应过程会发生改变,代谢中间体可能会出现质和量的变化,核磁共振(NMR)可以对这些过程的研究提供非常有用的信息。目前,有3种核磁共振波谱技术可以用于生物组织的研究:①活体组织定域波谱技术;②生物组织提取物的液体高分辨核磁共振技术;③离体组织的高分辨魔角旋转技术。这些方法各有优劣,互为补充,介绍了在生物组织的NMR研究方面的最新进展。

用核磁共振技术研究[C4mim][BF4]在重水和氘代氯仿中的聚集行为

运用核磁共振技术,研究了室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])在重水和氘代氯仿中的聚集行为.实验结果表明,随着混合体系中离子液体摩尔分数的增加,在重水中,离子液体阳离子上各氢原子的化学位移向低场移动,且呈现了先急剧变化,后趋于平缓的变化趋势;在氘代氯仿中,离子液体阳离子上H2的化学位移向高场移动,H4和H5以及与氮原子直接相连的甲基和亚甲基上的氢原子的化学位移都向低场移动,且各氢原子的核磁共振信号发生了变化.根据质量作用定律及1HNMR化学位移随浓度的变化关系计算了[C4mim][BF4]在重水中的临界聚集浓度和聚集数,并在离子液体阴、阳离子缔合以及离子液体与溶剂相互作用的基础上对实验结果进行了讨论.

盐酸马尼地平的核磁共振数据解析

盐酸马尼地平是第三代合成降压新药.本文利用一维、二维核磁共振(NMR)技术,包括^(1)H NMR、^(13)C NMR DEPT-135、^(1)H-^(1)H NOESY、^(1)H-^(1)H COSY、^(1)H-^(13)C HSQC和^(1)H-^(13)C HMBC,对其^(1)H和^(13)C NMR信号进行了全归属,进一步确证了其分子结构.同时,对其^(1)H NMR和^(13)C NMR谱中一些异常信号进行了讨论.

基于低场核磁共振表征的矿物孔隙润湿规律

孔隙润湿是影响多孔矿物(焦渣、褐煤、冶金渣等)可浮性的重要因素之一,然而准确、定量表征孔隙润湿的方法鲜有研究,润湿液体性质与孔隙润湿规律之间的内在联系还未被充分地揭示。采用原样和疏水活性炭开展基于液体物理性质的孔隙润湿规律研究,建立低场核磁共振(^(1)H LF-NMR)测得^(1)H LF-NMR孔隙率与称重法计算得到的称重孔隙率之间的定量关系,探讨^(1)H LF-NMR检测样品在4种液体中润湿不同时间后的孔隙润湿率的可行性;研究4种液体对样品中不同尺寸孔隙的润湿规律;通过计算收缩数,揭示液体物理性质在样品孔隙润湿过程中的影响机理。结果表明:原样和疏水样品在4种液体中润湿后,^(1)H LF-NMR孔隙率与称重孔隙率具有一次函数关系,故该设备可定量表征出4种液体对原样和疏水样品中孔隙的润湿率。4种液体润湿原样和疏水性样品时不同尺寸孔隙均符合“快增—稳定”的规律,润湿速率由快到慢的转折点在5 min处,总孔的润湿率与润湿时间均符合一级动力学方程,纯水对原样具有最大的总孔润湿速率但对疏水样品的总孔润湿速率却最小。对于原样,纯水具有最大微孔和过渡孔润湿率,正丙醇和正十六烷具有最大中孔润湿率且对疏水样品中孔润湿率相似,而硅油对所有孔隙润湿率都最小;60 min孔隙润湿率(除中孔)随收缩数增加而线性降低,表明液体黏度主导孔隙润湿过程。按照疏水样品微孔和过渡孔润湿率递减排序依次为正丙醇、正十六烷、纯水、硅油;60 min孔隙润湿率随收缩数增加先升高后降低,反映出表面张力和黏度对孔隙润湿过程的协同作用。

铕掺杂氧化钆纳米颗粒的核磁共振成像与荧光标记应用探究

目的制备双模态造影剂铕掺杂氧化钆(Gd2O3∶Eu3+)纳米颗粒,探究其应用于核磁共振成像(MRI)及荧光标记的可行性。方法通过液体环境激光烧蚀固体Gd2O3∶Eu3+靶材,得到Gd2O3∶Eu3+胶体纳米颗粒,通过透射电镜观察该纳米材料形貌特征;S18细胞增殖MTT实验表征其生物毒性;3.0T磁共振成像系统观察其在体外和Balb/c裸鼠体内鼻咽癌S18裸鼠移植瘤的显像特点;荧光显微镜观察其在细胞内荧光标记效果。结果液体环境激光熔蚀技术制备的纳米颗粒分散性良好,平均粒径为7.2 nm;材料生物毒性低;体外MRI成像呈明显梯度;将该材料尾静脉注射裸鼠后约30 min,鼻咽癌S18裸鼠移植瘤信号强度逐渐增高;细胞与纳米颗粒共同培养4 h后,荧光显微镜显示纳米颗粒被细胞吞噬并发出红色荧光。结论成功研制了分散性良好,生物毒性低的双模态造影剂Gd2O3∶Eu3+,并将其应用与小鼠体内MRI成像和细胞荧光成像,得到了良好的成像效果,为结合MRI与荧光成像技术提供一种途径。

[C_n mim][Br](n=4,6,8,10)在氘代氯仿中聚集的核磁共振研究

测定了咪唑类离子液体[Cn mim][Br](n=4,6,8,10)在CDCl3中的1 H NMR和13 C NMR化学位移.结果表明,所研究离子液体在CDCl3中发生了聚集,离子液体阳离子的侧链长度、阴离子的类型均有不同程度的影响.