固体NMR中偶极重耦技术及其应用

来源 :中国科学院武汉物理与数学研究所 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sws1274
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本论文首先介绍了固体NMR中偶极-偶极相互作用的基本原理以及同核和异核偶极重耦技术的发展。基于当前固体NMR常用的旋转共振(RotationalResonance,RR)同核重耦技术和旋转回波双共振(Rotational Echo DoubleResonance,REDOR)异核重耦技术,笔者发展了几种偶极重耦技术,并利用这些改进的重耦技术解决了当前固体NMR中的一些实际问题:   (1)发展了一种宽带旋转共振(Broadband Rotational Resonance,BBRR)同核重耦技术。极化转移期间内,在丰核质子通道上施加弱的连续RF场照射,使得异核I-S偶极—偶极相互作用重新耦合,重耦的I-S偶极耦合作用改善了RR条件的频率选择性,从而获得了分子内全域同核(Si-Sj)偶极耦合相关的信息。并研究了异核I-S偶极重耦效率对宽带同核重耦的影响。   (2)提出了定量交叉极化(Quantitative Cross Polarization,QUCP)技术。该技术将宽带同核重耦脉冲技术(Dipolar Assisted Rotational Resonance,DARR)与常规交叉极化方法相结合。在演化期内,DARR照射使得同核S-S偶极—偶极相互作用发生宽带重耦,交叉极化获得非一致性增强的核自旋磁化矢量在重耦的同核偶极相互作用下发生极化转移,磁化矢量在核自旋S间的重分布后达到不等价位的一致性增强,从而获得定量的CP/MAS(Cross Polarization Magic-Angle Spinning)NMR谱图。   (3)提出了一个新的观点:在固体NMR的定量测量实验中,脉冲延时不再受T1的约束。笔者分别发展了适合于固体NMR中CP/MAS和SP(Single Pulse)谱的定量测量方法,分别定义为定量交叉极化(QUCP)技术和定量单脉冲(QUSP)技术。类似于QUCP脉冲技术,QUSP脉冲技术将宽带同核重耦方法(例如:DARR,RFDR等)与常规的SP实验相结合,从而获得定量NMR信息。在演化期内,非一致性增强或者非一致性恢复的核自旋磁化矢量在重新耦合的同核偶极—偶极相互作用的驱动下发生极化转移,在系统达到准平衡态时每个核自旋获得一致的磁化矢量强度。   (4)提出了一种新的选择性异核重耦方法,该实验脉冲序列将调制脉冲技术与常规的REDOR异核重耦技术相结合,称之为M-REDOR(Modulated REDOR)。在演化期内,核自旋S通道上所施加的射频场照射不再是间隔的与转子同步的π脉冲,而是正弦函数调制的连续波脉冲MORE。M-REDOR适用于多个核自旋I-Sn体系中的弱异核I-S偶极-偶极相互作用的选择性测量。分别从理论和实验上研究了M-REDOR技术测量的选择性。
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