[发明专利]化合物中季碳纵向驰豫时间(T1)的分析方法

说明书

技术领域

本发明发明涉及化学分析领域，尤其是指一种基于核磁共振测定化合物中季碳纵向驰豫时间(T1)的分析方法。

背景技术

核磁共振波谱技术(NMR，Nuclear Magnetic Resonance)可提供物质的分子结构信息，成为物质结构解析和成分分析一种强有力的工具，广泛应用于物理、化学、生物、地质、医疗以及材料等学科，在科研和生产中发挥了巨大作用。有机化合物中的碳原子构成了有机物的骨架，因此观察和研究碳原子的信号对研究有机物有着非常重要的意义。最常见的核磁共振碳谱是宽带全去偶谱，每一种碳原子只有一条谱线。在去偶的同时，由于核的Overhause效应(NOE)的作用，信号更为增强。另一种碳谱是反转门控去偶谱，它通过增加延迟时间，延长脉冲间隔，NOE尚未达到较高值，即尽可能的抑制NOE，使谱线强度能够代表碳数的多少的方法，而谱线又不偶合裂分，由此方法测得的碳谱称为反转门控去偶谱，亦称为定量碳谱，在定量碳谱中的一个参数设置与纵向驰豫时间(T1)的数值有关，因此驰豫时间的测量就显得十分重要。然而，如何延长脉冲间隔或脉冲间隔延长至多少数值是一个亟待解决的问题，我们首先想到的一个方法是测定分子中碳的纵向驰豫时间(T1)，然后取¹³C的脉冲间隔D1>5T1，增加弛豫时间，尽可能抑制NOE，使谱线强度能够用于定量。纵向驰豫时间(Longitudinal Relaxation，T1)，也叫自旋晶格弛豫，是核磁共振中一个重要的理论问题，其本质是处于高能态的自旋核把能量传递给周围的环境，特别是传递给其直接相连的质子，然后自己回到低能态，其跃迁能辐射出电磁波转化为核磁信号。纵向弛豫T1是整个自旋核最主要的弛豫过程。碳核的纵向弛豫时间T1较长，可较准确测定，从而得到有关结构和分子运动的信息。将碳原子在分子中的存在形式分为CH₃(伯碳)、CH₂(仲碳)、CH(叔碳)和C(季碳或四级碳)4种，前3种都直接与¹H相偶合。那么，如何测定分子中碳的纵向驰豫时间(T1)，由于我们的核磁共振仪中商品化的T1测定方法是基于氢为观测核，可借助H测定CH₃、CH₂、CH结构类型的T1，而对于C(季碳)这类无H偶合的基团无法适用。因此，为了解决好这个问题，我们需要以碳为观测核的检测方式来测定T1，并优化相关参数，进而推测¹³C的脉冲间隔所需时间，这对反转门控去偶碳谱的参数设置和准确定量有非常重要的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于提供可直接用于检测化合物季碳纵向驰豫时间(T1)的方法。一种化合物中季碳纵向驰豫时间(T1)的分析方法，所述方法包括如下步骤：

1)称取样品装入试管，加入氘代溶剂CDCl₃，超声溶解充分，转入核磁管中，然后将装好样品的试管放入核磁谱仪的检测磁体中；

2)在仪器工作站里选择相应氘代溶剂，进行调谐、匀场、锁场；

3)打开脉冲序列，设置实验条件：包括谱宽范围、脉冲前弛豫延迟时间、T1最大值和最小值的设置、扫描次数、采集模式；

其中，所述脉冲序列的主要内容是：以碳为观测核，经过一个空扫时间、一个脉冲前弛豫延迟时间(d1)，使磁化矢量处于热平衡态；加一个矩形π激发脉冲(p1)，经过一段脉冲间隔时间(d2)后加上一个矩形π/2脉冲(pw)；最后紧跟着是采样期(at)，用于采集最终信号；

4)完成实验参数设置后，直接执行数据采样；

5)当数据采样全部完成后，进行数据后处理，得到不同季碳的纵向驰豫时间(T1)。

优选的，步骤3)中，所述的脉冲前弛豫延迟时间(d1)为30-80s。

优选的，所述的脉冲前弛豫延迟时间(d1)为60s。

优选的，所述的一个矩形π脉冲(p1)和一个矩形π/2脉冲的脉冲时间(pw)为18.0μs和9.0μs。

优选的，所述的采样期(at)为2.7s。

优选的，步骤3)中包括设定T1值的步骤，最小T1值设为0.5s，最大T1值设为60s。

优选的，步骤3)中，对于不同浓度的样品，扫描次数设为4次优选为256次。

优选的，在步骤3)中，设置实验条件的顺序为：首先设定空扫时间，用于得到处于脉冲和弛豫之间的平衡点；接着设定一段脉冲延迟时间，用于让磁化矢量弛豫恢复过来；然后依次使用一个矩形π脉冲、一段脉冲间隔时间、一个矩形π/2脉冲；然后紧跟着是采样期，用于采集最终信号。