Advances in NMR spectroscopic methodology and applications: time-efficient methods, ultra long-range heteronuclear correlation experiments and enantiospecific analysis of complex mixtures
Aquesta tesi presentada per compendi d’articles i titulada “Desenvolupament de nous mètodes d’espectroscòpia de RMN per a la reducció del temps experimental, la mesura de correlacions heteronuclears a llarga distància i la diferenciació d’enantiòmers en mescles complexes”, es divideix fonamentalment...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/674439 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/674439 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | RMN NMR Química orgánica Organic chemistry Química Chemistry Ciències Experimentals 547 |
| Sumario: | Aquesta tesi presentada per compendi d’articles i titulada “Desenvolupament de nous mètodes d’espectroscòpia de RMN per a la reducció del temps experimental, la mesura de correlacions heteronuclears a llarga distància i la diferenciació d’enantiòmers en mescles complexes”, es divideix fonamentalment en tres blocs: i) el desenvolupament d’experiments de Ressonància Magnètica Nuclear (RMN) enfocats a l’eficiència en termes de temps, ii) establir noves seqüències de pols que facilitin l’estudi de constants d’acoblament a llarga distància fonamentals per a l’elucidació estructural, i iii) el desenvolupament d’un mètode fiable que permeti l’anàlisi diferenciat d’enantiòmers (enantioespecific) directament a la mescla de la qual forma part originàriament (in situ) i de múltiples molècules simultàniament (multicomponent). Els experiments de RMN desenvolupats usant l’enfocament de MFA (Multiple Fid Acquisition) basat en el “afterglow magnetization”, permet una considerable disminució del temps experimental mitjançant l’adquisició de diversos experiments alhora, que són emmagatzemats en diferents FIDS i es poden visualitzar per separat. En aquesta tesi es presenten diversos treballs que permeten fer una elucidació estructural de molècules orgàniques d’una forma ràpida, senzilla i sense ambigüitats entre ells, com són MFA-COSY / RELAY3, MFA-COSY / TOCSY, MFA-HMBC / HMBC-COSY, MFA-MBOB -COSY, MFA-TOCSY / TOCSY, MFA-HSQC / HSQC i el MFA-HSQC / Pure-shiftHSQC. A més, amb una adequada combinació de MFA i “Spectral Aliasing” (SA), es presenta un nou experiment, que a més del temps experimental, millora la resolució espectral i facilita la identificació estructural. El SA, tot i ser un poderós experiment per evitar solapament dels senyals té una important desavantatge relacionada amb la identificació de cada senyal, per evitar aquest problema, per uns segons extra, vam adquirir els dos experiments heteronuclears en 2D, el HSQC amb “Spectral Aliasing”i el HSQC estàndard per facilitar l’assignació de senyals. A més, en termes de millora de la resolució espectral, en aquesta tesi es presenten dos experiments essencialment seguint la metodologia de Pure-shift per eliminar la constant d’acoblament protó-protó, usant BIRD (BIlinear Rotation Decoupling) per a realitzar el desacoblament heteronuclear, minimitzant el solapament de senyals. La novetat d’aquest treball es basa en la detecció de múltiples nuclis en el mateix espectre de 2D, nitrogen i carboni en la dimensió indirecta (F1) i protó en F2, és el que es coneix com “Time-Shared NMR experiments”. A més, usant el mateix enfocament, es presenta un segon experiment que permet el càlcul (via observació directa) de les constants heteronuclears d’acoblament protó-carboni i protó-nitrogen simultàniament. Un important repte a l’espectroscòpia de RMN és la mesura de constants d’acoblament heteronuclear a llarga distància, ja que són valors molt petits, i per tant, són difícils de mesurar. Una modificació en l’experiment LR-HSQMBC (canviant uns polsos de 180 º per polsos selectius irradiats en una zona del espectre), va permetre la mesura de constants d’acoblament molt petites (de fins a 6 enllaços de separació). En aquest treball s’exposen els avantatges d’aquest nou LR-selHSQMBC experiment de RMN i, a més, es comparen explicant els avantatges i desavantatges d’ambdós experiments. Finalment, en aquesta tesi es presenta un treball innovador relacionat amb la detecció enantioespecífica i simultània de múltiples parells d’enantiòmers en una mescla sense prèvia separació ni derivatització dels seus components i amb una mínima manipulació de la mostra. Aquest mètode es basa en espectroscopia de RMN i es fonamenta en l’ús d’un auxiliar quiral tipus agent de solvatació quiral (CSA). En aquest treball es mostra com a prova de concepte la enantiodifferenciació simultània per RMN de múltiples parelles d’enantiòmers directament a la seva matriu original. |
|---|