Tuumamagnetresonants (NMR) on üks enim kasutatavaid meetodeid keemiliste, eriti orgaaniliste ühendite tuvastamiseks. See tugineb tuuma spinni põhimõttele; kui aatomi tuum asetatakse tugevasse magnetvälja, joondub selle magnetväli välja suunaga. Kui rakendatakse raadiolainete kujul energiat, pöörlevad mõned tuumad vastu välja. Spektromeeter mõõdab energiat, mis vabaneb, kui tuumad lähevad tagasi koos väljaga pöörlema. Selle teabe põhjal on võimalik saada hulgaliselt struktuurseid andmeid.
1
Kuivatage proov. Kui teie proov sisaldab lahustit, ilmnevad lahusti piigid NMR-spektris väga tugevalt ja võivad häirida piike, mida soovite näha. Sõltub sellest, kui lihtne on ühendit kuivatada, kuid selle üleöö vaakumis jätmine eemaldab tavaliselt enamlevinud orgaanilised lahustid.
2
Valige sobiv lahusti. Võtke umbes 10–20 mg ühendit ja lahustage see kasutatava lahusti deutereerimata versioonis. Enamik NMR-spektreid juhitakse kloroformis, seega alustage sellest. Kui teil on väga polaarne ühend, võite kasutada DMSO-d, atsetooni, atsetonitriili või vett.
3
Valmistage proov ette. Kaaluge umbes 10–20 mg ühendit väikesesse katseklaasi ja lisage umbes 0,75 ml sobiva lahusti deutereeritud versiooni. Kõik peaks lahustuma. Kui on lahustumata tahkeid aineid, on tulemuseks halva kvaliteediga spektrid.
4
Sisestage proov NMR katsutisse. NMR-toru on umbes 25 cm pikkune ja 0,5 cm laiune toru (tavaliselt) valmistatud boorsilikaatklaasist. Võtke proovi lahus, koguge see Pasteuri pipetiga ja sisestage NMR-torusse. Sulgege toru plastkorgiga. Vedeliku kõrgus NMR-tuubis peab olema kolm sõrme pikk. Hoidke oma neljandat, kolmandat ja teist sõrme toru põhja vastu. Kui te ei näe nende kohal oleva vedeliku ülaosa, lisage veidi lahustit.
5
Teadke ettevaatusabinõusid. Kuigi NMR-i käitamine ei ole väga ohtlik, eeldab see tugevate magnetväljade läheduses viibimist. Kui kannate südamestimulaatorit või magnetimplantaate, ärge kunagi sisenege NMR-spektromeetrit ümbritsevatesse punastesse või kollastesse ringidesse põrandal. Need on spektromeetrit ümbritsevad põrandale teibitud jooned. Need tähistavad 5 Gaussi ja 10 Gaussi joone algust. Enne proovi sisestamist eemaldage taskutest kõik magnetilised esemed, nagu krediitkaardid või kellad, kuna need võivad jäädavalt kahjustada.
6
Sisestage toru spinnerisse. See on plastikust krae, mis toetab teie NMR-toru magneti sees. Võtke vurr toru otsast üles ja suruge seda sisse, kuni vurr on toru põhjast 10 cm kõrgemal.
7
Puhastage toru väliskülg. Kasutage isopropanooli, atsetooni või muud lenduvat orgaanilist lahustit ja tehke salvrätik/Kimwipe märjaks. Saastumise eemaldamiseks pühkige toru väliskülg, vurr altpoolt.
8
Lülitage spektromeetril sisse tõsteõhk. Kui õhk hakkab ülespoole tormama, sisestage proov magneti kohale.
9
Sisestage NMR toru. Keerake tõsteõhu voolu alla, nii et proov laskub õrnalt magnetisse.
10
Lukustage spektromeeter. Valige sobiv deutereeritud lahusti ja vajutage lukustusnuppu. See annab spektromeetrile teada, millist lahustit te kasutate.
11
Paigaldage spektromeetrit. See kompenseerib magnetvälja ebahomogeensust (põhimõtteliselt tagab see kogu proovi ühtlases magnetväljas). Oodake, kuni masin lõpetab.
12
Valige katse tüüp, nimi ja pealkiri, mida soovite teha.Teie proovi nimi ei oma tegelikult tähtsust, kuid lihtsalt teadke, mis see on, et saaksite oma andmed hõlpsasti leida. Katse tüüp sõltub sellest, milliseid tuumasid te kasutate tahad skaneerida. Enamik orgaanilisi molekule sisaldab prootoneid, seega on 1D prootoni NMR kõige levinum. Kui seal on fosforit või fluori, tehke ka neile NMR-i. Süsinik-13 NMR võtab kauem aega kui ülejäänud kolm ja neid on tavaliselt vaja ainult siis, kui juhendaja on teile seda käskinud või kui iseloomustate ühendit, mida kirjanduses ei teata. Kui soovite teha 2D NMR-i, võite teie ühend on väga keeruline või kui 1D NMR ei aita teil seda piisavalt tuvastada.
13
Määrake skaneeringute arv. 16 on prootoni, fluori ja fosfori NMR jaoks piisav. Süsiniku NMR võib vajada 500 või enamat piisava signaali ja müra suhte jaoks.
14
Seadistage lõõgastusviivitus. Spektromeetri vaikeseade sõltub valitud tuumast, kuid võite soovida seda suurendada, kui proovite 13C NMR-is karbonüüle jälgida vähemalt 2,0 sekundini, võib-olla kuni 5,0 sekundini.
15
Vajadusel määrake pühkimislaius ja spektri keskosa. Need võib üldiselt üksi jätta, välja arvatud juhul, kui töötate paramagnetiliste molekulidega, millel on ebatavalised keemilised nihked.
16
Häälestage sond. See on nagu vanamoodsa raadio häälestamine soovitud jaama kuulamiseks. Oodake, kuni masin lõpetab.
17
Alustage katset. Vaadake, kuidas piigid teie spektris ilmuvad. Kui näete rahuldavat signaali ja müra suhet, võite katse peatada või oodata, kuni soovitud arv skaneeringuid on lõppenud.
18
Korrake skannimisprotsessi iga täiendava tuuma puhul, mida soovite skaneerida. Spektromeetrit pole vaja lukustada ega reguleerida seni, kuni proov ei muutu.
19
Eemaldage proov. Lülitage tõsteõhk sisse ja oodake, kuni proov spektromeetrist väljub. Võtke see üles ja lülitage tõsteõhk välja.
20
Eemaldage vurr. Võtke Kimwipe ja tõmmake see ära. Asetage spinner tagasi kohta, kus selle leidsite.
21
Tõlgendada oma spektrit. Prootoni NMR jaoks vaadake jaotist Kuidas tõlgendada prootoni tuumamagnetresonantsspektrit, et saada näpunäiteid selle kohta, mis teie NMR-toru sees tegelikult on.