Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (NMR)

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.