对于化合物构造的解析,1h-NMR和13C-NMR可以互相补充完善,两者互相配合成为有力的分析手段。将二者组合为一张图谱以得到交叉信号来更具体地确定物质结构信息,甚至细致到可以确定某个原子的具体位置的分析手段就需要用到二维核磁的分析方法。二维核磁波谱的获得是在一次实验中,通过改变脉冲序列的方法,引入2个时间变量,经过2次傅里叶变换后,得到两个独立的频率变量及耦合产生的交叉信息。
2D-HSQC的定量结果依据二维投影积分结果。具体的定量方法如下:n(S)/n(G)=A(S2,6)/A(G2)(n表示S型或G型木素的含量,A表示S2,6或G2对应信号峰面积)。而若要确定其他的连接键的相对比例,则对这些连接键的α位信号积分,面积进行比较,若这些连接键α位没有信号,则对其γ位置进行积分,然后看其γ位几个质子,除以质子数目,然后用归一法确定相对比例。这就是2D-HSQC的定量规则。二维核磁定量目前在木素研究领域初见端倪,其定量效果和其他分析对比起来具有一定的优越性。既能一次给出S、G单元的信息,又能给出各种连接键的相对比例,为深入地研究木素的存在状态和空间结构提供了便利条件。然而,目前二维核磁的定量分析还是停留在相对含量的层面上,而不能对物质的绝对含量有一个成功的测定。
分析实例
木素样品:从桉木硫酸盐法制浆黑液中分离纯化得到的桉木硫酸盐碱木素。
溶剂:氘代二甲基亚砜(DMSO-d6)。
仪器:Brucker600-DMX型 600MHz超导核磁共振仪。(www.xing528.com)
操作过程:称取200mg木素样品放在2mL小瓶中,加入1mL的DMSO,摇晃使其完全溶解,之后取0.5mL的溶液注入5mm核磁管中在核磁共振仪上检测。
图8-15是桉木硫酸盐碱木素的2D HSQC NMR二维碳氢谱图及对应谱峰的结构解析示意图。
图8-15 桉木硫酸盐碱木素2D HSQC NMR二维碳氢谱图及对应谱峰的结构解析示意图
表8-15是桉木硫酸盐碱木素2DH SQC NMR谱图及对应官能团。
表8-15桉木硫酸盐碱木素2D HSQC NMR谱图及对应官能团
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