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Espectros de 1H con desacoplamiento de 31P
Versión inicial Abril de 1994
Ultima revisión Junio 1998
1. Desacoplamiento selectivo.
En el equipo de RMN Unity-300 con doble canal es posible la obtención de espectros de protón con desacoplamiento selectivo de una señal de fósforo-31 (ver configuración). El desacoplamiento selectivo se efectúa utilizando el desacoplador en modo hetero, baja potencia y seleccionando la señal a irradiar en un espectro convencional de 31P adquirido previamente. En la figura-1a se puede ver el espectro de protón del trimetilfosfito con el acoplamiento 1H-31P; la figura-1b muestra el resultado de irradiar la señal de 31P. Ajustando la potencia del desacoplador es posible tener una selectividad superior a 1 ppm en 31P. El error máximo admitido en la selección de la frecuencia de irradiación es de ± 20 Hz.
Procedimiento:
 Sintonizar la sonda tanto para 1H, como para 31P.
Registrar un espectro convencional de 31P y seleccionar la señal determinando la posición de irradiación con movetof.
Llamar condiciones de protón y reajustar los parámetros de desacoplamiento: dm='nyy' o 'yyy'; homo='n'; dpwr entre 4 y 10; dof igual al valor encontrado con el movetof en el espectro de 31P; dmm='c'; dn='P31'.
figura-1a figura-1b
espectro de protón sin desacoplar 31P espectro de protón con desacoplamiento de 31P (dpwr=10)
2. Desacoplamiento de 31P de banda ancha.
En el equipo Unity-300 con doble canal es posible el desacoplamiento simultaneo de una serie de señales de 31P utilizando potencias relativamente elevadas y el modo Waltz. Es difícil efectuar un desacoplamiento eficaz en todo el rango de desplazamientos químicos de 31P, más de 200 ppm. Así en nuestro caso con un dpwr de 35 se obtiene una frecuencia de modulación, dmf, de 23.400 Hz y una efectividad de unos 15.000 Hz (124 ppm). Debido a que se efectúa el desacoplamiento por la bobina del observer no es conveniente utilizar potencias más elevadas (ver configuración). La figura-2 muestra el desacoplamiento en el espectro del trimetilfosfito en función de la posición del desacoplador (en 31P).
Procedimiento:
Sintonizar la sonda tanto para 1H, como para 31P.
Registrar un espectro de 31P y seleccionar el centro de la zona de señales que se desea desacoplar con movetof.
Llamar condiciones de protón y reajustar los parámetros de desacoplamiento:
dm='nyy' o 'yyy'; homo='n'; dpwr='35' dof igual al valor encontrado con el movetof en el espectro de 31P; dmm='w'; dn='P31'; dmf=23400; dpwrf=4095.
figura 2. Efecto de la posición del desacoplador sobre el desacoplamiento
Experimentos de homocorrelación 31P-31P Cosy.
En la mayoría de los equipos la determinación de la existencia de acoplamiento escalar entre distintos fósforos no se puede llevar acabo mediante experimentos de desacoplamiento homonuclear. Por ello el experimento de homocorrelación 31P-31P constituye una alternativa válida y de sencilla realización. En la figura-3 muestra el mapa de contorno de un experimento cosy 31P-31P. La metódica de realización de este experimento es muy similar a la de su homólogo de protón-protón. No obstante, se debe de tener en cuenta que la resolución en f1 vendrá dada por el cociente en sw1/ni y que al ser las ventanas espectrales mayores, se hace necesario utilizar valores de ni mayores, con el consiguiente incremento de tiempo.
Procedimiento:
Sintonizar la sonda para 31P
Realizar un espectro de 31P convencional, reajustar la ventana espectral al mínimo posible (movesw), pero dejando un margen suficiente. Adquirir de nuevo el espectro y mover el FID a otro experimento mf(1,2). En este otro experimento llamar las condiciones de 2D con el macro cosy. Comprobar los parámetros más importantes pe: pw, p1, d1, sw1, ni, reajustar en caso necesario sus valores, en especial el de los pulsos, el número de valores del tiempo de evolución y el d1, se debe tener en cuenta el valor que aparece por defecto puede ser insuficiente para una buena relajación del 31P. En nuestro caso el experimento se ha realizado sin desacoplamiento de 1H durante el tiempo de adquisición.
El experimento se puede poner en marcha con la orden go o ga.
El procesado y la representación es análogo al que se utiliza en el cosy de 1H-1H.
figura 3 Cosy 31P-31P sw=sw1=1958; at=0.131; ni=128; nt=8; d1=2
Experimentos de heterocorrelación 1H-31P.
Este experimento nos permitirá relacionar los protones con los átomos de fósforo que están acoplados escalarmente y sería la alternativa a los experimentos de desacoplamiento selectivos comentados en el punto 1. A pesar de que este experimento no debe entrañar más dificultad que la de un experimento de correlación 1H 13C, en la prueba que se efectuó, el resultado no fue todo lo satisfactorio que cabría esperar y en el mapa de correlación se observa una serie de señales extras de cierta intensidad. El origen de estos artefactos todavía no se ha podido determinar.
Procedimiento
Sintonizar la sonda para 31P
Realizar un espectro de 31P convencional, reajustar la ventana espectral al mínimo posible (movesw), pero dejando un margen suficiente.
Adquirir de nuevo el espectro y mover el FID a otro experimento mf(1,2). En este otro experimento llamar las condiciones de cosy con el macro hetcor. Comprobar los parámetros más importantes: pw, tpwr para 31P y pp, pplvl, dof, dpwr, dmf, dmm, dm, sw1, ni, para protón, reajustar en caso necesario sus valores, en especial el de los pulsos, número de valores del tiempo de evolución y todo lo referente al desacoplador.
El procesado y representación es análogo al que se utiliza en los experimentos de heterocorrelación
Configuración
 Todas las pruebas han sido realizadas con un Varian Unity-300, que dispone de dos canales de banda ancha y atenuadores finos en ambos canales. La sonda utilizada ha sido una de banda ancha en configuración standard. Los filtros utilizados han sido :
- Observer: 300 Notch LO Filter// BE 135-35 PBB;
- Desacoplador: HR-200 11BBM// 1H High pass Filter.
En el Unity-300 disponible en la Unitat de RMN no es necesario efectuar ningún cambio en las conexiones de los cables de RF. El equipo cuenta con relays internos que permiten realizar experimentos de detección inversa sin necesidad de cambiar las conexiones de cables
Deben tenerse en cuenta las limitaciones de potencia del desacoplador indicadas en el manual de los equipos. tambien deben respetarse el Duty cicle. La utilización de potencias elevadas o tiempos incorrectos pueden ocasionar la inutilización de la sonda. No deben utilizarse potencias (dpwr) superiores a 49 dB en modo continuo y en cualquier caso debe comprobarse los limites de seguridad para el equipo , sonda y configuración que se deba utilizar.
Comentarios.
El desacoplamiento en banda ancha se puede mejorar utilizando la sonda de detección inversa en la configuración y filtros que permitan desacoplar 31P.
En el caso de que se utilicen filtros inadecuados o insuficientes el espectro puede presentar un considerable incremento de ruido o/y artefactos
Los experimentos de desacoplamiento no se pueden efectuar en el Unity-300 Plus (disponible en la Unidad de RMN) debido a que sólo dispone de un canal BB y el desacoplador es fijo a protón. Probablemente este problema se pueda soslayarse utilizando secuencias tipo "reverse", como las empleadas para efectuar experimentos de detección inversa en los equipos de un sólo canal. No obstante, todavía no se ha comprobado este extremo.
En cuanto a los experimentos de 2D no debe haber diferencias entre el comportamiento de los dos equipos. La duración de un experimento de 2D es aproximadamente unas 2.5-5 veces superior que se requiere en los de protón. La limitación de la resolución digital en f1 se puede resolver parcialmente con el empleo de la predicción lineal. En el experimento de heterocorrelación se ha observado una importante perdida de sensibilidad con respecto al exp. monodimensional de 31P, lo que obliga a realizar un mayor número de acumulaciones. La baja sensibilidad junto con la aparición de señales extras limitan la utilidad del experimento de heterocorrelación 31P-H1 y hacen más recomendable la opción del desacoplamiento selectivo.
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