NMR-spektroskopia

NMR eli ydinmagneettiresonanssispektroskopia on analyyttinen menetelmä, jota käytetään tuntemattomien orgaanisten yhdisteiden rakenteen määrittämiseen. Erilaisia ​​NMR-tekniikoita ovat esimerkiksi 1H NMR,13C NMR ja kaksiulotteinen HSQC-mittaus. NMR on ensisijainen menetelmä orgaanisten molekyylien atomikoostumuksen ja rakenteen selvittämiseen.

  • Nopeat tulokset
  • Henkilökohtaista apua asiantuntijoilta
  • Kilpailukykyiset hinnat
  • Takuu tulosten oikeellisuudesta

Mitä on NMR spektroskopia ja miten se toimii?

NMR hyödyntää pyörivien ytimien kykyä resonoida tietyn magneettikentän kanssa atomien ytimen ja ydinelektronien magneettisten ominaisuuksien vuoksi atomin kemiallisen ympäristön kartoittamiseen. Joidenkin atomien ytimet pyörivät ja toisten eivät. Pyöriviä ytimiä ovat esimerkiksi 1H ja 13C, minkä vuoksi niitä voidaan hyödyntää NMR-analyyseissä (1H NMR ja 13C NMR, vastaavasti). Muitakin pyöriviä ytimiä voidaan käyttää NMR-analyysissä, mutta vety ja hiili ovat kaksi yleisimmin käytettyä sillä niitä löytyy useimmista orgaanisista yhdisteistä.

Kaikki liikkuvat varautuneet hiukkaset synnyttävät magneettikentän. Kun näyte, joka sisältää pyöriviä ytimiä, asetetaan voimakkaan magneetin kahden navan väliin NMR-spektroskoopissa, voimakas magneettikenttä kulkee näytteen läpi. Magneettikenttä aiheuttaa häiriön näytteen atomeissa, mikä johtaa niiden elektronien spinin muutokseen.

Tätä spinin muutosta kutsutaan elektronirelaksaatioksi ja se on ainutlaatuinen jokaiselle elementille. Tämän seurauksena atomien pyörivät ytimet varautuvat sähköisesti ja ne alkavat käyttäytyä kuin magneetit. Siksi pyörivät ytimet asettuvat kohdakkain käytetyn magneettikentän kanssa tai sitä vasten luoden energiaeron. Sitten kiinteää radiotaajuutta käytetään muuttamaan magneettikenttää ja tasaamaan energiaero. Kun energiat täsmäävät, ytimet voivat muuttaa spin-tilojaan, mikä tarkoittaa, että ne voivat resonoida ja antaa NMR-laitteen havaitseman magneettisen signaalin. Alkuaineille ominaisten elektronirelaksaatioiden perusteella voidaan määrittää näytteessä olevien molekyylien rakenne.

Mihin NMR-spektroskopiaa käytetään?

NMR on tehokas työkalu orgaanisen kemian tutkimuksessa sekä eri toimialojen laadunvalvonnassa koska se voi antaa yksityiskohtaista tietoa näytteen koostumuksesta. NMR antaa yksityiskohtaista tietoa molekyylien funktionaalisista ryhmistä ja atomien eri isotoopeista. NMR:llä voidaan tutkia myös molekyylien välisiä vuorovaikutuksia, kuten pieniä proteiini-ligandivuorovaikutuksia, biomolekyylidynamiikkaa sekä matalatransientteja ja matalaaffiniteettisiä komplekseja.

Esimerkiksi 1H NMR -analyysin tulos on tietyn orgaanisen yhdisteen spektri, joka antaa paljon tietoa yhdisteestä. Signaalien lukumäärä vastaa kemiallisesti erityyppisten vety-ytimien lukumäärää molekyylissä. Näiden signaalien sijainti edustaa kemiallisia siirtymiä ja paljastaa, millaisessa kemiallisessa ympäristössä kukin ydin on. Suhteelliset alueet näiden signaalien alla (saatu integroinnilla) kertovat kuinka monta kutakin tyyppiä olevaa vetyä on molekyylissä. Lopuksi jakokuvio paljastaa vierekkäisten vetyjen määrän jokaiselle yksittäiselle vetyatomille.

Tästä syystä voidaan saada tietoa orgaanisten molekyylien atomien tyypistä, määrästä ja järjestelystä. Tämän tiedon perusteella voidaan luoda kiinnostavan molekyylin korkearesoluutioinen rakenne. Myös monimutkaisten biomolekyylien 3D-rakenteita on mahdollista tuottaa analyysin avulla.

Millaiset näytteet soveltuvat NMR-analyysiin?

Kiinteitä ja nestemäisiä näytteitä voidaan analysoida NMR:llä ja sekä pieniä että suuria yhdisteitä voidaan tutkia. Erityistä näytteen valmistelua ei yleensä tarvita: näytteet laimennetaan vain sopivaan NMR-liuottimeen, jotta saadaan nestemäinen muoto analyysiä varten.

Soveltuvat näytematriisit

  • Hienokemikaalit
  • Lääkeaineet
  • Polymeerit
  • Proteiinit
  • Elintarvikkeet
  • Materiaalit, joilla on NMR-aktiivinen ydin

NMR-spektroskopian tyypilliset käyttökohteet

  • Orgaanisten näytteiden komposition määritys
  • Orgaanisten näytteiden rakenteen määritys
  • Polymeerien karakterisointi
  • Näytteiden puhtauden analysointi

Ota yhteyttä

Ota yhteyttä alla olevalla lomakkeella, niin saat tarjouksen testauspalveluista yhdessä arkipäivässä.

Vastaamme aina yhdessä arkipäivässä.

Voit myös lähettää sähköpostia info@measurlabs.com tai soittaa meille +358 50 336 6128.

Usein kysytyt kysymykset

Mihin NMR-spektroskopiaa käytetään?

NMR-analyysi tarjoaa yksityiskohtaista tietoa orgaanisten materiaalien koostumuksesta. Menetelmän avulla molekyylistä voidaan luoda korkearesoluutioinen rakenne, joka näyttää siinä olevien atomien tyypin, määrän ja järjestyksen. NMR-analyysia käytetään usein orgaanisen kemian tutkimuksessa sekä laadunvalvontamenetelmänä.

Mitkä ovat NMR-analyysin rajoitteet?

Näytteen on oltava liukoinen deuteroituun liuottimeen. Spektrin tulkinta vaatii kokeneen asiantuntijan, ja datan kerääminen voi olla aikaa vievää (esim. 13C NMR:t ajetaan yleensä yön yli).

Millaiset näytteet soveltuvat NMR-analyysiin?

Sekä kiinteät että nestemäiset näytteet soveltuvat NMR-analyysiin. Kiinteiden näytteiden on oltava liukoisia deuteroituun NMR-liuottimeen, jotta näytteestä saadaan nestemäinen analyysiä varten. Menetelmällä voidaan analysoida sekä pieniä että suuria yhdisteitä.

Mikä Measurlabs on?

Measurlabs tarjoaa erilaisia laboratorioanalyyseja tuotekehittäjille ja laatujohtajille. Suoritamme osan analyyseista omassa laboratoriossamme, mutta enimmäkseen ulkoistamme ne huolella valikoiduille kumppanilaboratorioille. Tällä tavoin pystymme lähettämään kunkin näytteen sille sopivimpaan laboratorioon ja tarjoamaan asiakkaillemme korkealaatuisia analyyseja yli tuhannella eri menetelmällä.

Miten palvelu toimii?

Kun otat meihin yhteyttä tarjouspyyntölomakkeella tai sähköpostilla, yksi menetelmäasiantuntijoistamme ottaa mittauksesi hoitaakseen ja vastaa mahdollisiin kysymyksiisi. Saat kirjallisen tarjouksen, jossa on kerrottu mittauksen yksityiskohdat ja osoite, johon voit lähettää näytteet. Me huolehdimme sen jälkeen näytteiden toimittamisesta oikeisiin laboratorioihin ja kirjoitamme tuloksista sinulle selkeän mittausraportin.

Kuinka lähetän näytteeni?

Näytteet toimitetaan laboratorioomme yleensä lähetillä. Varmista yksityiskohdat asiantuntijamme kanssa ennen näytteiden lähettämistä.