固体核磁共振技术.ppt

四极相互作用 Hz HQ ( 高场情形): 四极矩: eQ 电场梯度: eq 对于(-1/2,+1/2)中心跃迁, m=1/2 (ii) 频谱宽度: 对于I=5/2 (27Al), m=3/2, CQ=4MHz, vL=104MHz 所以一般情况下观测到的仅是(-1/2,+1/2)中心跃迁, 只有 当CQ较小时,才有可能观测到卫线跃迁. (iii) 卫线跃迁的谱线展宽被平均掉, 形成一系列旋转边带 (iv) 应当尽量选用高场谱仪来观测中心跃迁, 以减小 二阶四极相互作用。 (v) 27Al MAS spectra of A9B2 compound from 14 to 40 T. Experimental and modeled central transition 27Al MAS spectrum of the A9B2 compound acquired at 17.6 T. 一阶四极线型 ( 卫星跃迁 ) 二阶四极线型（中心跃迁） 二阶四极作用的消除 (i) 双旋转 ( DOR)和动角旋转 (DAS) ?1 = 54.74o ( conventional magic angle) ?2 = 30.56o or 70.12o 双旋转 (Double Rotation) 二维多量子魔角旋转 ( MQ-MAS) For (m,-m) multiqutantum transition p = ?m Under the MAS ( P2(?) = 0 ), the refocusing condition is A4(I,p) ? t1 = - A4(I, -1) ? t2 二维多量子魔角旋转 ( MQ-MAS) 27Al MQMAS (9.4 T) and STMAS (19.6 T) spectra of the A9B2 compounds. Experimental and modeled central transition 27Al MAS spectrum of the A9B2 compound acquired at 17.6 T. 固体中核磁共振信号的增强 1. 更高的B0 ( 磁场强度 ) 2. 交叉极化 ( cross polarization ) 3. 动态核极化 ( DNP ) 4. 光抽运 ( optical pumping ) S/N提高4-5个量级 S/N提高2-3个量级 1H ? 13C, 4倍 * 固体核磁共振技术 NMR的三个方向： 液体高分辨核磁共振 生物大分子 固体高分辨核磁共振 材料 核磁共振成象（MRI） 医学 1944年物理奖, Rabi(1938, 分子束磁共振) 测定核磁矩, 观测单个分子 1952年物理奖, Bloch 和 Purcell (1945, 宏观物质的NMR) 观测到 “水”和“石蜡”的NMR信号 1991年化学奖, R.R. Ernst (脉冲Fourier变换、二维NMR） 使NMR成为研究生物大分子溶液三维结构的重要手段 NMR 的三次Noble Prizes 液体CH3CH2OH分子的NMR信号 — 化学位移的发现 ? 不同基团有不同共振频率 （化学位移） ? 定量 ? 未看到C-H间偶合造成的 谱线分裂 固体NMR中的一些基本问题 1.为什么要做固体NMR？ a. 样品不溶解 b. 样品溶解，但是结构改变 c. 了解从液体到固体的结构变化 liquid NMR Solid state NMR d. 作为x-ray的重要补充 x-ray long-rang ordering ss NMR short-rang ordering 2. 应用领域 a. 无机材料（分子筛、玻璃、陶瓷等） b. 有机固体（高分子、膜蛋白等） 3. 液体NMR与固体NMR的区别 （1）谱线： 固体谱线宽 液体谱线窄 H2O 液体 线宽 1Hz 固体 线宽 1000Hz 原因：液体分子的快速运动把使谱线增宽的各种内部相互作用 平均为零。 (2）硬件：a. High power (1000W) sh