热点;nsored有限公司内容由牛津仪器核磁共振的见解marcel lachenmann高级应用专家牛津仪器核磁共振
在这次采访中，Marcel Lachenmann描述了在制药、食品和聚合物工业中表征小分子的重要性，以及NMR如何实现这一目标。
请概述研究人员希望从分子的“表征”中获得什么信息。
这个问题有多个答案，因为根据研究人员的类型，人们可能想要描述的信息非常丰富。一些研究人员正在合成新的分子，他们想看看他们的合成是否有效。要做到这一点，他们需要一种快速简便的方法来筛选他们的反应混合物，看看它是否含有正确的产物。
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其他研究人员可能正在研究分子的混合物，就像在消费品中一样，看看产品是由什么组成的。这些研究人员将希望使用核磁共振来查看产品中是否含有正确的分子，或者是否含有不正确或意想不到的成分。
NMR如何提供这些信息?
有很多方法。使用台式傅立叶变换核磁共振，我们分析的所有东西要么是液体，要么是溶液。一般来说，我们看的是化学信息，所以我们可以看到一个特定的分子上有什么样的基团，它们在哪里。例如，您可以确定分子结构，以验证产品或提取物是否含有正确的分子，或者您可以查看是否存在特定的组，并将其用作正负测试，以确定实验是否有效。
您还可以使用NMR来查看特定组分的不同比例。例如，不同类型的脂肪含有不同比例的不饱和脂肪、多不饱和脂肪和饱和脂肪。你可以看看这个比例，看看它是否符合你认为某种油或混合物中应该存在的脂肪类型。
有可能在分子式相同的材料之间进行测定吗?如果是这样，这些差异是如何表现出来的?
绝对的。这取决于分子，但你经常可以看到一些非常明显的差异。核磁共振光谱中峰的位置是通过一种叫做“化学位移”的特性来区分的。不同原子核的化学位移，无论是氢、氟还是碳，都取决于这些特定原子周围的确切分子环境。
假设这是2-氟苯酚，一个氟连着一个苯环上的羟基。氟的局部化学环境和4-氟苯酚中的氟很不一样，4-氟苯酚中的氟连着一个离羟基远三个位置的碳。因此，氟原子的原子核会有不同的化学位移。
另一个有用的性质是“j耦合”，它涉及到相互连接的原子核之间的耦合，通常通过三个或更少的键。邻近的核磁共振活性核将以特有的方式分裂一个峰，这对确定结构非常有帮助。
下面的例子演示了使用两个取代苯分子:1-溴-2,4,5-三氟苯和1-溴-3,4,5-三氟苯的化学位移和j偶联效应。它们具有相同的分子质量和相同的化学式，但通过核磁共振很容易区分，只需要目视检查光谱。
由于1-溴-2,4,5-三氟苯有三个不相等的氟，因此在光谱中有三个独立的多重态。相反，因为1-溴-3,4,5-三氟苯有两个等价的氟原子(在位置3和5)，它们会出现在光谱的同一位置，而一个氟原子与另外两个氟原子不等价(在位置4)，所以只有两个多重电子。此外，由于j偶联，由于与相邻碳原子结合的氟的数量不同，单个多态模式也会有所不同。
19F - 1-溴-2,4,5-三氟苯和1-溴-3,4,5-三氟苯的一维核磁共振光谱。
即使分子有相同的分子量，相同的分子式，你不能通过质谱将它们分开，你可以看到它们通过核磁共振看起来非常不同。虽然这是一个非常简单的例子，但这一原则适用于更复杂的分子，而且它也证明了核磁共振在研究氟化化合物时的作用。制药工业和法医对氟化化合物越来越感兴趣，因为很大一部分新药，无论是合法的还是非法的，都是氟化的。
研究人员可能对哪种类型的小分子感兴趣?
制药业的研究人员可能对具有生物作用的小分子感兴趣，比如药物。他们可能想看看某个特定的分子是否在一个特定的系统中产生了反应，或者他们可能对合成是否成功完成感兴趣。
在其他领域，比如食品行业，人们可能会关注脂肪含量之类的东西，或者测试他们是否有正确的脂肪种类。这是一种检测消费品中是否含有假冒食品的好方法，可以回答诸如“我的咖啡是用正确的咖啡豆制成的吗?”或者“我有橄榄油吗，或者我有混合了榛子油或其他油的东西吗?”
在聚合物工业中，人们可能想要检查共聚物中不同单体的比例是否正确。虽然这不是一个小分子，但它仍然是台式核磁共振允许你做的事情。
请介绍一下牛津仪器公司提供的X脉冲台式核磁共振光谱仪。
X- Pulse是一个台式核磁共振，所以它是一个小系统，不占用太多的空间，很好地安装在一个小空间旁边的其他设备。最重要的是，它不需要特殊的设施;你可以把它放在实验室里。这并不是被广泛看到的，因为传统的高场核磁共振仪器通常需要一个具有特殊通风设施的设施，一个不允许人们进入的大占地面积，以及其他严格的要求。有了X-脉冲，你可以把它放在任何你工作的地方-你所需要的就是能够把它插入一个标准的电源插座。
©Oxford Instruments NMR
还有一对夫妇的其他事情，真正区分X脉冲除了大小。首先，与高场仪器不同，你不必担心戴手表或信用卡靠近它，因为这些不会受到仪器的任何影响。你可以简单地把仪器直接放在你的实验室里，然后把它放进管子里就可以使用了。
台式核磁共振
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其次，我们非常重视设备的坚固性。牛津仪器制造台式核磁共振仪器已经超过25年了，我们已经把它们放在一些非常恶劣的环境中。它们中的许多都是为工厂车间或采矿设施而设计的，因此我们知道如何制造一种耐用且不易损坏的产品，同时即使您的环境不完美也能提供可靠的结果。
围绕我们所有产品的设计理念的第三点是易用性(即使是非专家)。你不需要一个核磁共振专家使用和维护X-脉冲-任何人都可以训练使用它，快速，轻松。你所需要做的就是输入样品的名称，然后把管子放进去。例如，在我们的非法药物分析应用中，警方可以将样品放入X- Pulse，仪器将快速自动确定匹配。
如何X脉冲磁铁比较，发现在其他核磁共振系统?
磁铁本身是不同的。传统的高场核磁共振系统有一个更大的超导磁体，因为它们的范围通常从300兆赫到600兆赫，甚至高达1千兆赫。正如我前面提到的，这些仪器需要一个特殊的房间，有特殊的通风系统，以及液氦和液氮，这是一个很大的费用，需要熟练的维护操作人员。
相比之下，我们的磁铁是一个更小的，永久的60兆赫的磁铁，所以我们不必担心有低温来保持超导体工作。我们所需要的只是一个标准的电源插座来运行仪器，任何人都可以维护它。从这个角度来看，X脉冲中的磁铁可以被看作是你贴在冰箱上的那些小磁铁的更大、更精确的版本，这足以获得出色的核磁共振光谱。X- Pulse有能力做许多传统的实验，你做在高场，包括同核和异核的一维和二维核磁共振氢，氟，碳和磷-各种各样的能力。
X脉冲台式核磁共振光谱仪可以处理哪些类型的材料/样品?
X- Pulse是为液体设计的，所以任何液体或可以溶解在液体中的东西都是分析的潜在候选者。与传统系统相比，我们的另一个优点是，如果你只是在做常规的核磁共振谱，你想要把你的液体整齐地放进去，你可以这样做，你不需要添加溶剂。此外，如果您想使用常规更便宜的质子化溶剂，而不是氘化溶剂，您可以这样做，只要您感兴趣的峰不被溶剂峰遮挡，因为我们的SoftLock™功能允许我们锁定样品，而不是锁定溶剂。
提供核磁共振到您的台式
虽然我们可以分析许多不同类型的液体或溶解样品，但真正的问题是你需要什么样的信息。小分子分析通常很容易，你甚至可以得到完整的结构表征。当你研究更大的分子时，你通常仍然可以提取必要的信息。有很多核磁共振都是在高场下进行的，因为人们习惯了这样做，但这也可以在台式电脑上完成。大多数情况下，你不需要一个完美的分子结构，甚至不需要一个完全分辨的光谱。
你真正需要的只是你所问问题的答案。例如，您可能只需要查看单个信号峰值，就可以确定是否有您想要的产品，而不是化合物的完整光谱。此外，现代处理技术，如反褶积和分析技术，如化学计量学，使我们能够获得可靠的，可重复的信息，甚至从没有完全解决的光谱。
所以，即使是复杂的混合物或更大的分子，我们通常仍然可以找到答案。这真的取决于应用程序和微调它的X-脉冲的能力。
在哪儿读者能找到更多的信息吗?
一个伟大的地方开始是我们的网站。您可以找到有关X- Pulse以及我们的时域NMR分析仪(如MQC+和MQR)的信息，这些分析仪也可用于制药，聚合物，食品和消费品应用。产品手册，应用说明，案例研究和视频都是可用的。当然，如果你有具体的问题没有在网站上解决，你可以给我们发电子邮件[email protected]。
一个马塞尔·拉赫曼的事
Marcel在学术实验室和科学仪器行业拥有多年的核磁共振和计算经验。他本科在约翰霍普金斯大学学习化学，研究生在哈佛大学使用高场核磁共振。
Marcel在马萨诸塞州波士顿附近的牛津仪器美国总部专注于时域和FT台式核磁共振应用。
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