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布鲁克核磁培训电子版
核磁应用培训笔记
一、一维H谱实验操作流程
1、新建一个实验,可以直接输入New命令,name:
样品名称;PROCNO:
处理号;Solvent:
不代表锁场的溶剂,只影响最后打印谱图参数中溶剂项的显示;
ExpenrimentDirs:
标准实验,不代表脉冲系列;
User下,可以建立自己的标准实验;H谱的标准实验名称是:
proton
2、getprosol:
把相关的脉冲参数保存在Acqupars表中:
Acqupars→PL1
3、锁场,可以直接点击Lock图表选择溶剂后锁场,或者输入命令LOCK空格溶剂名称直接锁场;
锁场的目的?
4、atma:
topshim
5、NS输入数值
6、rga
7、za即zerogo的简写
Notice:
(1)调谐:
做同一样品的不同谱图时需要重新做一次调谐。
(2)当第一次匀场不好的时候,可以输入命令topshim+空格+tunea进行二次匀场,若多次匀场后仍然不能达到好的状态则需要做三维匀场。
(3)同一溶剂的样品,建议在同一时段做谱,有利于匀场。
(4)匀场不好的原因有以下几个方面:
①样品中含有顺磁性金属离子②高粘度样品③溶液高度太低。
8、部分参数的设置
(1)eda采样参数设置:
可以输入命令ased进入参数设置界面;
①PULPROG:
脉冲系列名称,zg30:
30度角激发,zg:
90度角激发;
②AQ-mod:
采样模式
③TD:
采样点数
④NS:
采样次数
⑤DS:
空扫:
真正开始采样前先采集的次数,做一维谱时可设为0,二维谱空扫的次数设置非常重要。
⑥TD0,真正采样次数,NS*TD0,如TD0设为10,NS为1024,则总采样次数为1024*10
⑦SW谱宽,用默认的谱宽即可,其中SW与AQ成反比
⑧O1P,O1,中心频率,其中前者是以ppm为单位,后者是以HZ为单位。
最右边:
谱宽/2+O1P
(2)和脉冲系列有关的参数
①DE值,采样结束后等待衰减的时间。
做杂核时需要更改。
②D1:
弛豫延迟,做定量H谱时需要更改
③P1激发脉宽;PL1(dB):
激发功率;
9、谱图处理
(1)Procpars:
窗口函数
①efp:
指数函数,em、ft、pk三个命令的组合
②gfp:
高窗函数:
gm、ft、pk三个命令的组合
③apk:
根据当前的样品来调PHC,PHC1,当谱峰有很多鼓包时使用效果不好。
Notice:
LB值越大信噪比越好,分辨率越差,LB值越小,分辨率越好。
LB0是相对于efp函数而言的,当调节LB值为负,信噪比仍然不好时,可用gfp函数,先更改GB值,再输入GFP命令冲零也可以提高分辨率。
(2)定标
(3)直接输入plot命令,进入打印界面。
(4)如何创建模板?
C:
\Bruker\Topspin\Plot\Layouts,先另取名字创建模板,再将模板文件夹下的默认模板删除,如H谱的默认模板是:
1D-Hxwp,先删除该模板,再将自己创建的模板改为默认模板的名字。
二、如何做H谱的定量?
与标准一维氢谱相比,需要做一下变换
1、将脉冲系列zg30改为zg,
2、找内标,两个峰挨的很近且基线分离,一般很难找到合适的内标物。
3、调整O1P,使得O1P在两个峰之间
4、NS要足够大,为了保证较好的信噪比,定量最起码要做半个小时以上。
5、D1>5T1,D1要大于5倍的T1,首先要找最大的T1,D1的时间要足够长。
三、碳谱:
碳谱的标准实验为C13CPD
1、getprosol
2、atma
3、采样参数的设置:
谱宽sw一般设置为250,O1P,NS,TD0,
4、rga
5、zg
6、tr命令:
保存数据,继续采样;如tr4,保存最近4次的2倍。
7、efp:
apk
8、ppf:
对碳谱的全谱进行标峰。
9、Mi+数字+PPF:
表示强度低于该数值的不标峰。
10、go命令,样品浓度太低的情况下,过夜采集仍然不能得到理想的谱图,第二天白天需做其他谱图,可在第二天晚上将前一天晚上采集的谱图拖动到当前窗口,重新放入样品锁场调节后可以输入GO命令进行累加采集。
11、和脉冲相关的参数
CPDPRG2,通常情况下用Waltz16,做氢谱、碳谱的90度脉冲没有问题,做杂核时需要更改。
Notice:
看到碳谱有裂分,首先要考虑是否有同分异构体,再考虑更改CPDPRG2,选择带bi的参数。
四、碳谱定量实验(实验时间相对很长,需要加弛豫试剂以减短实验时间。
)
1、标准实验选择CBIG,new→ok
2、将zgig30改为zgig
3、DS:
0加弛豫试剂后会影响锁场和匀场。
五、DEPT实验(45°、90°、135°)
1、New→C13DEPT90→OK
2、getprosol
3、修改参数:
(1)改动参数NS,采样次数是普通碳谱采样次数的1/4.
(2)Pulseprog查看与脉冲相关的参数,其中NS是4的倍数。
(3)DS=8,NS=4,SW:
谱宽,O1P.
4、rga:
zg
Notice:
(1)DEPT45,只出现季碳;DEPT135:
只出现CH
(2)HALT空格数字
(3)SR值,从校正后的普通碳谱的处理参数中copySR值,复制到DEPT谱图中,可将DEPT谱图中的化学位移与普通C谱的化学位移对齐。
六、如何将多种谱图打印在同一张图上?
方法一:
1、先将全谱图调出并标好化学位移。
2、选择1D+1D+1Dxwp打印模板
3、在data中,点击ADD,选择实验数据现在的位置,将需要的数据拖入,点击Apply,确定。
此方法的优点是可以对每一张谱图进行修改。
、
方法二:
1、随意拖入一张谱图,输入plot
2、全选中,并删除原有谱图
3、在DATA里面选谱图,APPLY→OK;
4、在右侧选择多个谱图叠加的图标,三条重叠的折线;
5、在空白处拖动鼠标,出现第一张谱图
6、右击选择Edit,选择steaked,输入谱图张数。
Spectra:
0*5,0表示左右偏移量,5表示上下偏移量。
此方法的缺点是不能单独修改每一张谱图。
七、一些补充注意事项
1、BBf,探头。
2、新安装仪器可以做的核有H、C、P、F、N,可以直接选择标准实验,直接调用标准模板。
P31CPD,全去偶,zgpg30;P31:
zg。
LOCK之后可以直接输入一系列命令,点击ENTER直接完成。
3、做杂核前要先确认两件事情:
(1)有无脉宽和功率
(2)有无标准实验;
4、P的化学位移的标定:
外标法。
把标准品(查找网上文献)放到P样品中测定核磁,将标准品的化学位移定位为0后看SR值,再将SR值复制粘贴到后续做的P谱图上,再标定化学位移。
标准品:
85%磷酸溶液。
不锁场、不匀场,直接调谐、prosol。
不锁场实验:
(1)打开BSMS键盘,将lock变成灰色。
(2)sweep要变成灰色(即将
(1)
(2)的ON-OFF都OFF掉)(3)atma;rga;zg;
八、对于没有标准实验、没有脉宽和功率的杂核如何入手做?
以B11为例。
1、首先查询该杂核的旋磁比、天然丰度,对于天然丰度太低的要求浓度高些,或者很难做出来。
Help→NMRGuid→eNMREncyclopedia→NMRApplication→NMRpenddicTable→点击要做的元素查看旋磁比和天然丰度。
2、先借用C谱的标准实验,新建一个实验,当旋磁比为正时标准实验选择C13CPD,当旋磁比为负时标准实验选择C13IG。
点ok。
3、更改参数
查看Acqpar参数(都是C13的参数)→getprosol(读取C的脉宽和功率)→输入edsp命令→把F1维中的C13改为B11,F2维不变→Default→Save→再次回到Acqupars参数中→NS(扫描次数)、SW(谱宽,尽量设宽些400),O1P(先赋予0)+-200位置找峰,D1(经验值)2S,对0也适合,(事先查D1值,太大可加弛豫试剂)→lock,topshim→输入atmm(不能用atma,手动调谐,第一次做核时必须用手动调谐。
)→出现Tuning对话框,若点》《找不到会动的倒峰,则点击▽图标,放大范围,都调好后点①File②Saveposition③Exit→输入atma;rga;zg,弹出rga对话框,点OK,输入密码Bruker,接着弹出zg警告→halt8,efp;apk→输入sref弹出警告,close(将O1P放在最佳位置)→edmac(宏命令)+空格+名称(随意命名)。
校准背景信号,第一段(第一行,absf1+空格+最大值;第二行,absf2+空格+次大值;第三行,absf);第二段(第一行,absf1+空格+最大值;第二行,absf2+空格+次大值;第三行,absf);Notice:
下一段的开始是上一段的结束,进入鼓包区域后区间要变小,节点值不能正好落在峰的最高点,从最左端分多段编辑到最右端。
编辑好后保存。
→输入BL命令
4、如何创建标准实验模板?
输入wpar→在user下,不能存在par上面→点击writenew→输入实验名称,OK→OK→close→new→不能getprosol(90%重水10%水叠代钠标样,可以用来建立O的标准实验,也可以用来建立Na的标准实验,需要做Pt的标准实验室,可打电话让工程师过来设置,另外做其他杂核的定量需用到C13IG脉冲系列,需要请工程师调90度脉冲的脉宽和功率,请工程师来做核。
)
九、部分二维实验
温馨提示:
二维谱实验最重要的就是控温。
(一)、实验一
1、New建立一个新实验,标准实验选择COSYGPMFSW:
用梯度场进行相关路径的选择。
其中GP表示梯度;MF表示多量子粒波,SW表示方波,标准波形。
多量子粒波的好处:
可以从对角峰上看到单峰的性质,简化对角峰,易于解析。
2、lock
3、atma;topshim;getprosol,调谐的目的是为了接收线圈的频率与中心频率保持一致,提高灵敏度。
DS空扫16次。
Pulseprog:
查看脉冲系列。
TD,F2维2000左右;F1维,大于256(设高一点可以提高分辨率)。
采采样模式:
QF;与采样相关的参数:
TD、NS、DS、SW、O1P。
其中NS、DS的设置可以参考限定值。
输入命令ased,可以查看与脉冲系列相关的参数,基本不需要自行修改。
4、rga;zg
5、谱图处理
(1)输入命令xfb进行变换,其中xf表示加窗函数,b表示两个维度。
(2)调进一维谱
①选中一维谱,右击,选择displayAs2Dprojection。
②选F1+F2
(3)点等高线调整图标(一个没有底边的三角弧形,中间几条平行线穿过)进行等高线调整。
Levelincrement:
1.2-1.3即可;Numberoflevels(等高线数):
32;Fill→Apply→OK。
或者可以输入命令clev+32可得到等高线数目。
(4)校准(即定标)放大谱图进行定标。
(5)去除噪音,选中噪音,输入命令proj,选择UPdatarows/colsfromdisplay→ok→再选择最上面的calculatepositiveprojection→输入sub2(对正峰和负峰都去除噪音)
(二)、实验二
1、New,标准实验选择:
MLEVPHSW,PH表示相位;MLEV表示自旋锁定或自旋传递;SW表示方波,形状脉冲SP;①查看与脉冲系列相关的参数,其中NS=8*n,DS=16*n;②TD(F2=2048,F1≥256)③SW,O1P;④D9:
自旋锁定时间,默认值为0.08S,即混合时间(设短的话可能会无法调整相位)
2、lock
3、atma;topshim;getprosol;
4、谱图处理
(1)输入命令xfb变换谱图
(2)调等高线
(3)调相位,先调0级相位,再调1级相位。
(4)校准
(三)实验三
1、New→NOESYPHSW→适用于大分子
2、①NS:
8*N;DS:
16*N;②D8混合时间,空间<5à,峰的强度与距离的六次方成正比。
对于大分子,D8=0.1~0.3S;对于小分子:
D8=0.6~0.8。
Notice:
分子量越大,弛豫时间越短,分子量越小,弛豫时间越长,温度越高弛豫时间越短。
3、lock
4、getprosol
5、atma;topshim;rga;zg
(四)实验四
1、new,标准实验选择ROESYPHSW,PH:
通过相位循环可以减掉一些峰。
2、具体实验步骤与前面的实验步骤大致相同,通过查看与脉冲系列相关的参数对参数进行设置。
接着LOCK,getprosol;atma;topshim;rga;zg
3、Notice:
输入Set命令,选中Enableautomaticcommandspooling方框内□打钩。
可以针对一个样品的自动排列做多个实验。
(五)实验五:
J-Resolved同核实验。
1、new→cosy45sw(先借用)
2、Pulprog:
jresqf(消除化学位移,保留耦合常数)
3、NS:
4*N;DS:
16;
4、F2维(化学位移);F1维(耦合常数)
SW=20,SWH=50HZ,O1P只针对F2设定值,F1不用设。
5、getprosol
6、lock
7、atma;topshim;rga;zg;
(六)实验六H-C相关的二维谱
1、New,选择标准实验:
HSQCETGPSISP,ET表示采样模式为回波反回波采样;GP梯度;SI灵敏度增强;SP形状脉冲,让激发更均匀。
2、输入命令eda,进行采样参数设置:
NS=1*N,DS≥16,TD,SW谱宽(F2为H谱谱宽,F1为C谱谱宽);
输入命令ased可进行与脉冲系列有关的参数设置,①CNST2:
单位为HZ,C和H直接耦合常数的平均值。
②GPZ2,C:
20.1%,N15,8.1%,若有些杂核没有显示,则改核后可以输入命令gradratio查看
3、lock
4、getprosol;atma;topshim
5、rga;zg
(七)实验七
1、New→HMBCGPND,ND表示在采样时间内不进行去耦。
2、
(1)采样参数设置NS=2,DS=16,O1P=?
SW=?
(2)与脉冲系列相关的参数设置,CNST13,远程耦合常数,系统默认一般为8HZ,可以适当地减小,当看不到交叉峰时,可能该值设大了,也可能是因为二面角的原因。
,通过耦合常数可以计算二面角的大小。
3、lock
4、atma;topshim;rga;zg
Notice:
HMBC谱图中可能存在HSQC的残余峰。
(八)实验八,在HMBC二维谱中去除HSQC的残余峰。
1、new→HMBCGPND,Ttitle:
J-FilterHMBC
2、更改脉冲系列及参数
将Pulprog→HMBCGPL2ndqf
(1)输入命令eda,更改采样参数,NS=2*N,DS=16,QF,TD(分F1,F2),O1P
(2)输入命令ased,更改与脉冲系列相关的参数,CNST6:
120HZ;CNST7180HZ,在该区间内HSQC残余峰去除。
CNST13,百分比根据右侧提示填写。
3、getprosol
4、lock
5、atma;topshim;rga;zg
十、完整的二维谱图处理过程
1、输入xfb,谱图变换;
2、调入一维谱,选择F1+F2,→ok
3、clev32,修改等高线。
4、校正相位(NOESY、ROESY、TOCSY、HSQC需要校正相位,其他的不需要)点相位校正图标,选几个点,ADD,先校正红线所在的位置。
5、定标:
先定好一维谱,读出化学位移,再点击定标图标,找出中心位置进行定标。
6、去除噪音,(T1噪音的去处),左边没有信号的投影。
Proj→edit→update→ok→第一个正峰第二个负峰,输入sub2。
7、可以通过选择性预测提高F1的分辨率,edp→procpars→founer→ME_mod→选择LPfr(LP表示线性预测,fr表示向前的)→NCOEF(HH相关选100,HC相关选32)。
此处理的缺点是可能产生鬼峰。
十一、核磁的维护
(一)硬件维护
1、机柜里面的滤网一般一年清洗一次
2、建议每周重启电脑一次
3、打开机柜需要带放静电手环
4、每次严格开关机,关机开机后要做一次CF。
5、90度脉冲校准正常情况下半年做一次,对新仪器可能需要三个月做一次。
6、field的校准,正常情况下半年一次,对于新仪器三个月做一次。
(二)磁体及软件维护
1、1H90度脉冲的校准,标样:
0.1%EBinCDCL3
(1)new,建立实验,选择PROTON标准实验,title:
1H90cal
(2)lock
(3)getprosol;atma;topshim
(4)更改参数
①输入命令eda更改采样参数,将zg30→zg;NS=1,DS=0;O1P=2.6PPM(即设定在乙基的四重峰中央)。
②输入命令ased更改与脉冲系列相关的参数,D1=20S,RG=16;P1=10.60记录下来(脉冲作用时间)改为2;PLW1机PL1保持不变。
Notice:
先把原来的P1值,再将P1赋予一个比较小的时间,eg,1us先试做一个谱看看。
(5)rga;zg
(6)efp;apk,处理谱图,并找到四重峰,使当前窗口只出现四重峰。
(7)输入命令dpl,定义打印区间。
(8)回到处理参数procpars,将PH_mod中的模式改为PK
(9)输入命令POPT,脉冲的功率为脉宽的优化模式。
勾选第三个选项即performautomaticbaseline(PARAMETER写上P1,OPTMUM中选zero,STARTVAL开始值:
比原有值的三倍大一些即大于3*10.60;ENDVAL结束值:
比原来的四倍大一些,即大于4*10.60+4;INC步长一般定为2,36、38等等),填好以上各参数后,点击Staroptimlze→Save→ok→开始做实验→若出现负值的峰,说明已经越过180度得电,点击skipcurrentoptim…停止实验。
结果存在TITLE里面,不用记录。
在Acquars中的P1(us)得到值/4,得到的值其实是零点的值,即360度得值,除4即可得到90度的值。
(10)更改prosol表,输入命令edprosol,将左右通道的pulse值改过来→Save→selectallrelevant→ok→输入密码→ok→yes→ok→yes→ok,关闭窗口。
2、C13的90度脉冲,标样:
ASTM。
(参考讲义P48)
(1)new→PROCNO(处理号一定为1)→C13CPD(标准实验名称)
(2)getprosol→lock溶剂名称→atma;topshim
(3)修改参数,①输入命令eda修改采样参数:
将zgpg30改为zgpg;NS=1;DS=0,O1P=67,O2P=3.5②输入命令ased修改与脉冲系列相关的参数:
RG=32或64;
D1(S)=20;P1先记录下原始数值如8.8,先赋予小点的值如2us
(4)输入zg命令直接采样
(5)efp;apk让窗口只出C的信号,输入dpl,以下步骤与H的90度脉冲一致,可参考H的90度脉冲。
Notice:
测完后要到prosol表中进行更新。
3、如何计算当前样品的90度脉冲值?
(1)new→设定好参数之后做pulsecal
(2)输入命令pulsecal,enter后可以计算当前样品的90度脉宽,测完后点击close。
第一次做pulsecal命令时会弹出对话框“该命令正在编译”直接close掉就可以了。
4、3D匀场,标样:
90%水+10%重水。
(1)new,建立一个一维H谱实验
(2)lockH20+D2O
(3)atma;topshimgui(可以去除Y方向的匀场梯度)
(4)选3D→After:
ZX-Y-XZ-YZ-Z(不做Before)→Star→结束后点close。
(5)选一个常做的样品,做一个一维H谱,lock→getprosol;atma;topshim
(6)输入wsh→在filename中输入文件夹名称→write→close
Notice:
怎样判断匀场好不好?
①看DMSO、甲醇、丙酮的多重峰②看TMS的卫星峰③看溶剂本身的峰信号,越窄越好。
5、lockfield的校准
方法一:
锁场锁氘信号,标样用10%的EBinCDCl3
(1)进样
(2)lockCDCl3
(3)进入BSMS键盘→lock\level→field→读取field值并记录下来(6704.3)→点ON-OFF脱锁→输入命令lopo,enter进行锁场参数的优化→选溶剂,点ok→输入6704.3(锁场后的值)。
Notice:
红线和绿线的交叉点在锁场的最中间,蝴蝶线完全对称,通过更改phase值可以使其变得对称,从交叉点出来的第一个峰都是向上的。
(4)点击stanby,命令行中输入edlock,点折线图标进行保存。
方法二:
什么溶剂都锁不上的情况下使用该方法
(1)放H20+D2O的标样进去
(2)将sweep的ON-OFF关掉
(3)修改采样参数,建立一个H谱zg30,NS=1,DS=0,O1P=4.7,SW=30~40ppm
(4)atma;rga;zg;
(5)efp;apk
(6)找到水峰,看水峰与4.7偏离了多少HZ,在procpars中将PH_mod改为pk;
(7)输入命令gs,点实时变化谱图,打开BSMS键盘,进入lock\level里面,调节filed值,使水峰到达4.7的位置,到达4.7后点Standby,输入命令edlock,点折线图标,保存。
(8)将GS界面stop掉
(9)用CDCl3样品做校准。
十二、一维选择性激发实验
1、实验一:
针对分的比较开的峰
(1)新建一个实验,做一个一维谱。
(2)点击积分符号,在自己想要的信号上,对其进行积分。
(3)“Saveasveg”右击保存图标,保存。
(4)输入buttonnmr,选择select…
(5)点击setGrROESY→OK→输入实验名称后点OK→①OK:
不能再更改参数,直接采样;②cancel只是建立实验,还可以修改参数。
本例中选cancel。
(6)修改NS=8%N,DS=4*N
(7)rga;zg
(8)ef→相位校正,一般会出现三种信号:
相关信号、吸收型信号、色散信号。
2、实验二:
针对重叠比较严重的多重峰。
CSSF:
chemicalshift化学位移,selectivefilter。
(1)进样,采集一个一维谱
(2)找到重叠峰,拷贝其中的一个化学位移:
所关心的峰的中间位置。
(3)新建一个实验,修改O1P为前一步骤的化学位移值。
(4)更改脉冲系列(pulprog),选择selcssfzs.2→ok
(5)查看参数,修改NS=2*N,DS=16,TD0=8~16,部分参数根据右侧提示修改。
CNST2=4(此值取决于峰的重叠程度)
(6)rga;zg
3、实验三
(1)在实验二的基础上,输入命令i,I命令表示做同样的实验。
(2)更改脉冲系列,将selcssfzs.2→selecssfdizs.2(2表示第二个版本,为了选择峰;带zs表示能量子激发;di自旋锁定,cosy峰为了找相关谱)
(3)更改参数D9(混合时间)、NS、DS、TD0等参数。
(4)rga;zg
Notice:
cosy、tocsy、noesy、roesy对角峰、交叉峰都有;hsqc、hmbc没有对角峰,只有交叉峰。
十三、溶剂峰的压制
1、只压制一个峰
(1)做一个一维谱,找到要压制的峰,复制化学位移。
(2)new→标准实验名称为:
WATERSUP,对应的脉冲系列为NOESYG
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