Keperluan untuk spektrum 2D resolusi tinggi

¹³Spektrum C NMR menyediakan pelbagai anjakan kimia, dan ia menunjukkan bahawa ia boleh membezakan setiap isyarat dengan mudah. Tetapi resolusi karbon spektrum 2D seperti HSQC dan HMBC adalah lebih teruk daripada 1D ¹³Spektrum C disebabkan oleh titik data yang kecil. Untuk menganalisis sebatian dengan rapat ¹³C anjakan kimia, spektrum 2D resolusi tinggi diperlukan dengan kerap. Dalam dokumen ini, beberapa penambahbaikan untuk membezakan setiap isyarat dihidupkan ¹³C paksi eksperimen nuklear hetero 2D dibentangkan.

Mengurangkan lebar spektrum

Untuk menambah baik resolusi pada dimensi tidak langsung, ¹³Lebar spektrum C untuk eksperimen 2D hendaklah ditetapkan kepada kawasan isyarat sebenar. (Rajah 1)
Apabila spektrum wilayah terhad sudah mencukupi untuk dianalisis, spektrum resolusi yang lebih tinggi akan tersedia dengan parameter lebar spektrum yang lebih kecil. Walau bagaimanapun, banyak isyarat datang dari luar kawasan yang diperlukan untuk dimensi tidak langsung (lipat), dan ia menjadikan spektrum yang rumit dan/atau bertindih dengan kerap (Gamb.2 kotak merah).
Dalam kes itu, dengan menggunakan nadi terpilih untuk eksperimen NMR 2D, spektrum resolusi tinggi mudah tanpa isyarat terlipat akan dikumpulkan (Gamb.3).

Urutan nadi bagi ¹³HMBC selektif jalur C

Rajah.4 Urutan nadi bagi ¹³HMBC selektif jalur C

Dalam urutan ini, nadi keras180 digantikan dengan nadi terpilih.
Kita boleh mendapatkan hanya korelasi julat terhad dengan menggunakan ¹³C nadi terpilih. (Gamb.4)

Meningkatkan mata data

Jika titik data meningkat 2 atau 4 kali ganda untuk paksi tidak langsung (¹³C axis), resolusi digital juga bertambah baik 2 dan 4 kali ganda. Tetapi masa percubaan juga meningkat 2 dan 4 kali ganda. Lebih-lebih lagi, jika karbon FID adalah jangka pendek maka nisbah isyarat kepada hingar akan menjadi lemah.
Non-Uniform-Sampling (NUS) ialah teknik yang berkesan untuk memendekkan masa percubaan bagi sampel dalam kepekatan yang mencukupi. Rajah.7 menunjukkan versi NUS bagi eksperimen yang sama seperti dalam Rajah.1 dan Rajah.3 tetapi dengan 4 kali lebih jumlah mata dalam dimensi karbon dan 25% persampelan NUS. Hasilnya, spektrum NUS menunjukkan resolusi 4 kali lebih tinggi daripada spektrum dalam Rajah.3 untuk masa percubaan yang sama.
Quinine ada dua ¹³Isyarat C dengan anjakan kimia pada 147.63ppm dan 147.83ppm. Sukar untuk membezakannya dalam spektrum HMBC bagi Rajah.5. Sebaliknya, ia menjadi mudah untuk membezakannya kerana resolusi yang lebih baik dalam spektrum Rajah.6 dan Rajah.7.

NUS(Persampelan Tidak Seragam)

NUS ialah kaedah persampelan yang mengurangkan titik data dimensi tidak langsung dengan mengumpul titik data secara tidak homogen. Kaedah pengumpulan data ini akan mengurangkan masa percubaan dan ia akan memberikan spektrum resolusi yang lebih tinggi untuk masa percubaan yang sama seperti yang ditunjukkan dalam dokumen ini. Titik data yang tidak dikumpul dibina semula selepas pemerolehan data. Data FID yang dibina semula tersedia untuk pemprosesan data konvensional.
Rajah.8 (Persampelan seragam) dan Rajah.9 (NUS + pembinaan semula) ialah gambar rajah FID dalam dimensi tidak langsung. Titik data yang dikumpul adalah sama antara satu sama lain, dan masa pengukuran juga sama. Tetapi mata data NUS meningkat sebanyak 4 kali ganda disebabkan oleh pembinaan semula. Oleh kerana resolusi adalah berkadar dengan titik data, data NUS menunjukkan resolusi 4 kali lebih tinggi daripada data konvensional.

Rajah 8 Persampelan seragam

Rajah 9 NUS + pembinaan semula (25% pengumpulan data)

・Titik pensampelan
・Titik dibina semula