Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (NMR)
Herhangi bir talebinizden önce lütfen cihaz uzmanına danışınız.
Uzman : Dr. Ayla TÜRKEKUL BIYIK
Telefon : +90 212 359 74 24
E-mail : ayla@bogazici.edu.tr
Laboratuvarımızda Varian Mercury-VX 400 MHz BB cihazı mevcuttur.
Mercury-VX 400; z-darbeli gradyanlar (PFG), 5 mm geniş bant otomatik geçişli 1H/19F, (15N–31P) probu, değişken sıcaklık özellikleri, dalga formu jeneratörleri ile donatılmıştır ve en güncel 2- ve 3-boyutlu NMR deneylerini (COSY, TOCSY, NOESY, ROESY, HETCOR, DEPT ve diğer gelişmiş NMR darbe dizileri) gerçekleştirebilir. Cihazda ayrıca bir Sun Ultra Sparc 5 ana bilgisayar bulunmaktadır.
Bu cihaz aşağıdaki çalışmalar için uygundur:
- 1H, 13C, 19F ve 31P’nin doğrudan gözlemlenmesi (donanım değişikliği veya ayar gerektirmeden),
- Çok çekirdekli NMR deneyleri,
- –80 ila 130 °C aralığında uzun süreli değişken sıcaklık deneyleri,
- Gradyanlar ve dolaylı tespit ile 2-Boyutlu deneyler kullanılarak küçük miktarlardaki karmaşık moleküllerin yapı aydınlatması.
İŞTE MERCURY-VX 400 MHz NMR
Bir karmaşık kimyasal yapısal problemi hızlı ve verimli bir şekilde çözmek için NMR sistem gücünü nasıl kullanabiliriz?
Temel nokta, 1-Boyutlu (1-D) ve 2-Boyutlu (2-D) NMR tekniklerini kullanarak atomların bağlanma ilişkilerini, ayrıca 3 boyutlu moleküler yapıyı ve stereokimyayı haritalandırmaktır. Modern yapı tayini deneylerinin gücünü göstermek için karmaşık bir bileşiğe bakalım. Bu deneylerin tümü, Mercury-VX 400 MHz NMR spektrometresinde tek bir düğmeye basarak yapılabilmektedir.
Örnek
Taksol: antineoplastik, antikanser ilaç
Konsantrasyon: 5 mg/0,6 ml CDCl3 içinde
MW: 853,906 (MS)
C47H51NO14 (yapısal izomer sayısı >> 1030 !!!)
Temel Yapı Belirleme Teknikleri
Temel yapıyı belirlemek için incelenen teknikler:
- Karbon atomlarını doğrudan bağlı protonlarla ilişkilendiren teknikler,
- Proton-proton spin bağlaşmalarını atayan teknikler,
- Uzun menzilli proton-karbon bağlanmasını atayan teknikler,
- Uzay üzerinden proton-proton etkileşimleri ile 3-boyutlu yapıyı belirleme teknikleri.
Strateji ve Deneysel Plan
Daha ayrıntılı strateji ve deneysel plan şöyledir:
1) 1H sayısını, 1H kimyasal kaymalarını ve 1H–1H bağlaşmalarını belirleme (1-D 1H spektrumları).
2) 13C sayısını ve türlerini (C, CH, CH2, CH3) belirleme (1-D 13C spektrumları).
3) Doğrudan ve uzun menzilli 1H–13C bağlanmalarını belirleme (2-D 1H–13C korelasyon deneyleri).
4) 1H spin sistemlerini ve bağlaşma ağlarını belirleme (1-D ve 2-D 1H korelasyon deneyleri).
5) 3-boyutlu yapıyı ve stereokimyayı belirleme (1-D ve 2-D NOE deneyleri).
Proton-Temelli Deneyler:
1) 1-D 1H NMR: Proton sayısı, kimyasal kaymalar ve 1H–1H bağlaşmaları hakkında bilgi verir.
- Varyasyonlar: 1-D NOE,
- seçici ayrıştırma,
- çözücü doyurma,
- T1 tayini.
2) COSY (proton-proton korelasyon deneyi): J-bağlı proton çiftlerini gösterir.
Varyasyonlar: DQF-COSY (faz-duyarlı, daha dar çapraz tepe, daha az hassas).
RelayH: 4–5 bağ uzaklığı korelasyonları.
TOCSY: Aynı spin sistemindeki tüm protonların korelasyonlarını verir.
3) NOESY: Uzay üzerinden proton-proton etkileşimleri (< 5 Å).
ROESY: Dönen çerçeve NOE, MW ~1000–2000 olan bileşiklerde kullanılır.
4) HMQC: Proton-karbon güçlü J-bağlaşmalarını gösterir (proton doğrudan karbona bağlı). HETCOR’a eşdeğer ama daha hassastır.
5) HMBC: Proton-karbon zayıf J-bağlaşmalarını gösterir (2–4 bağ uzaklığı). Kuaterner karbonlar dahil uzun menzilli korelasyonlarla çok bilgi sağlar.
Karbon-Temelli Deneyler:
1) 1-D Karbon deneyleri: Manyetik olarak eşdeğer olmayan karbon sayısını verir.
2) DEPT: Her karbona bağlı proton sayısını gösterir.
3) HETCOR: Proton-karbon güçlü J-bağlaşmalarını gösterir. HMQC ile aynı bilgiyi verir ancak karbon-temelli olduğu için daha az hassastır.
