化学Exchangeプロセスの動力学的パラメーターを取得するために新しいツール：飽和移動差NMR（SSTD NMR）をスピン

要約

A detailed protocol describing the SSTD NMR method is presented here to help new users apply this new method to obtain the kinetic parameters of their own systems undergoing chemical exchange.

要約

この詳細なプロトコールは、最近、従来の方法によって分析することが困難な相互サイトの化学交換の過程を研究するために、当社グループで開発された新しいスピン飽和移動差核磁気共鳴プロトコル（SSTD NMR）を、説明します。名前が示すように、この方法では、ビルド（飽和時間を増加さに沿って過渡スピン飽和移動を測定することにより、飽和移動差タンパク質 - リガンド相互作用の研究のために用いられる（STD）NMR法を用いて、小分子のために使用されるスピン飽和移動方法を組み合わせ化学交換を受けて、小さな有機および有機金属分子で-up曲線）。

既存のものの上に、この方法の利点は次のとおりです。交換信号の合体に到達する必要はありません。この方法であれば交換部位の一方の信号が分離されているように適用することができます。 T _1を測定したり、定常状態の飽和に到達する必要はありません。速度定数v梅毒は、直接測定され、T ₁の値は、実験の唯一のセットを使用して、同じ実験で得られます。

メソッドをテストするために、我々は多くのデータを比較するために提供されているN、N個の -dimethylamidesの束縛回転のダイナミクスを研究しています。 SSTDを用いて得られた熱力学的パラメーターは、報告されたもの（スピン飽和移動技術及び線状分析）と非常に類似しています。この方法は、従来の方法によって研究することができない多くの困難な基材に適用することができます。

私たちは、簡単な実験を設定することを想定し、基板の多種多様にする方法の広い適用は、このNMRにおける豊富な専門知識のない有機および有機金属化学者の間で一般的な技術になります。

概要

化学交換は、一般的に、核がNMRパラメータ（化学シフト、スカラーカップリング、双極子カップリング、緩和速度）が異なっている別の環境から移動する任意の分子間または分子内のプロセスを指します。多数の有機および有機金属分子で化学交換の例（ビアリールで例えば、回転障壁、リングの障壁と立体配座平衡をひっくり返す、窒素反転、リガンド結合、縮退した配位子交換及び互変異性）があります^。1-3化学交換レートが関連するに交換プロセスの障壁の熱力学ため、その研究は、これらの系の分子動力学を理解するために決定的に重要です。

NMRでの動的交換の古典的な兆候は、温度変化などのNMR信号のライン形状の劇的な変化です。低い温度では、プロセスは遅く、二つの異なる化学シフトobserありますVED。高い温度では、2つの信号は、「合体」として知られている一つの信号、合流します。中間温度では、信号が非常に広いとなります。化学交換にNMRスペクトルのこの感度は、NMR溶液中の分子のダイナミクスを研究するための非常に強力な方法になります。二つの方法は、主に、溶液中の動的プロセスの研究に用いられてきた^：4-7、ライン状の分析をし、スピン飽和移動実験^8-9のほかに、それはまた、反転転送方法¹⁰とのためのCIFITプログラム^11を言及する価値があります単純なシステムでの交換測定のための比較的効率的なアプローチである速度定数の直接抽出。これらの方法は、ほとんどの場合、非常に良好な結果を与えるが、それらは、しかしながら、多くの欠点を有しています。線状分析の主な欠点は、いくつかのサンプルで合体に到達するのに必要な高温である^。12 CA考慮すべき主な問題アウトrryingスピン飽和移動実験は、次のとおり交換部位の間の定常状態の飽和移動に到達するために必要な非常に長い飽和時間、困難であることができる一定の縦緩和時間T _1を決定する必要性が、異なるの重なりがある場合に研究の領域における信号^。13

有機金属機構における我々の調査の一環として^、14-16私たちのグループは、溶液中の白金-アレン錯体の流動挙動を検討しています。これは、少なくとも3つの異なるプロセス、アレン軸の1の周りに金属のπ-顔交換又は回転され、それらのいずれかを含む複雑な作業です。私たちは、の合一温度を作った私たちの白金-アレン錯体中の非常に遅い回転に起因し^{、17-19は、}私たち^の研究に適していなかった、通常のVT実験と同様のシステムで以前に使用されてきたライン状の解析技術ことを検出しましたSIG錯体の分解温度よりも高い興味のあるのNAL。

この制限を克服するために、我々が開発し、最近相互サイトの化学交換の過程を研究するための新しいNMRプロトコル（SSTD NMR）を報告した^。20名がこの方法を用いて、小分子のために使用されるスピン飽和移動方法を組み合わせ通り飽和移動差NMR法は、化学交換を受けている小分子で飽和時間（ビルドアップ曲線）を増加させるに沿って過渡スピン飽和移動を測定することによって、タンパク質-リガンド相互作用の研究^、21-24のために使用します。

この新しい方法（SSTD NMR）で私たちは、伝統的なアプローチを超えるいくつかの追加の利点を持つ小さな有機および有機金属分子における分子内化学交換の動力学的パラメーターを得ることができることを示している：信号の合体が必要とされていないので、より柔軟な温度範囲をに使える研究では、交換共振の少なくとも一つは分離する必要がありますが、信号のオーバーラップは、干渉しません。 T _1を測定したり、定常状態の飽和に到達する必要はありません。速度定数の値は、直接測定され、T ₁の値は、実験の唯一のセットを使用して、同じ実験で得られます。 SSTD NMR方法の別の顕著な利点は、分析を線形とは対照的に、動力学的速度定数の決意を高磁場に関連付けられた凝集温度の上昇によって制限されない、ということです。したがって、私たちの方法論は、その後、非常によく、低および高磁場の両方のために充当されます。この記事は、新しいユーザーが化学交換を受けて自分のシステムにこの新しい方法を適用して、試料調製、実験のセットアップ、データ収集、および単純な有機分子におけるデータ処理および分析の例を説明するためのものです。

プロトコル

注意：使用する前に、関連するすべての物質安全データシート（MSDS）を参照してください。

1. NMR試料の調製

1. N、N-ジメチルアセトアミド5mgを秤量し、低温のための適切なNMRチューブに追加し、トルエンさd ₈の0.6ミリリットルに溶解します。

2. NMR実験のセットアップ²⁵

1. NOEスペクトルの取得
   1. 1次元NOE（核オーバーハウザー効果）実験を実行します^。26
      注：NOE効果は任意の温度で起こることができます。 SSTD NMR実験で照射される信号を照射する1次元NOEスペクトルは、ここで使用したサンプル中の回転と磁化移動が最小化されたことを確認するために、-40℃で記録したところ、したがってNOE、存在しない場合、優勢になると、この実験で測定すること。理想的には、2つの間のNOE効果は核shoulを交換しますSSTD法との干渉を避けるために存在していないdは。
2. SSTD NMR実験のセットアップ
   1. 空気の流れをオンにするソフトウェアのコマンドラインの最初のタイピングEJによって磁石のサンプルを挿入します。そして、磁石の上にサンプルを入れ、ijを入力します。サンプルは、磁石の内側にあるまで待ちます。
   2. サンプルたら、磁石にコマンドラインで型EDTEです。実験（この場合は295.5 K）を実行するために最初に選択された温度まで温度を変更します。サンプルを少なくとも20分間、選択された温度で安定してみましょう。
   3. サンプル上の1D ¹ H-NMR実験を実行します。
      1. ¹ H-NMR実験の新しいデータセットを作成します。このためにFILE / NEWをクリックして新規の実験に名前を付けます。
      2. 順次入力し、仕上げに前のコマンドを待っている： ロック 、 アートマ 、topshim、getprosolとRGA。
      3. タイプのプロトン実験を取得するZG。それはフーリエ変換型EFPとAPKを終了したら、それを変換し、位相を調整。
   4. ¹ H NMR実験、例えば、新しいデータセットを作成します。このためにFILE / NEWをクリックして新規の実験に名前を付けます。
   5. この新しいデータセットでは、コマンドラインでRPARと入力します。例えばSTDDIFFESGPのために、リストから「STDDIFF」パラメータセットのいずれかを選択し、「読み」、次に（ 図1）「すべてを読み込む」をクリックします。また、 すべてのRPAR STDDIFFESGPを入力してこれを行います。
      注記：この実験は、このパルスシーケンスを用いて行うことができます。しかし、我々の実験で使用されるパルスプログラムがSTDDIFFました。
   6. STDDIFFパルスシーケンスを選択するには、PULPROGラインの3つのドット（ 図2、図 3）でボタンをクリックします。
   7. SSTD NMR実験を行う前に^、1 H 90°ハードPULSをキャリブレーションE（P1）。この目的のために、サンプルを所望の温度（ステップ2.2.2）で、磁石であることを確認してください。コマンドラインで入力しpulsecalと高い電力（PL1 = -1デシベルこの場合）、 すなわち、最短パルス（ 図4）を与える1で90°パルスの値をコピーします。
   8. 実験で校正ハードパルスの値を導入します。タイプgetprosol 1H（ステップ2.2.7で得られたP1の値）（PL1の値）（ 図5）。
   9. 整形されたパルスの長さを設定します。タイプP13と50,000マイクロ秒（ 図6）の値を紹介します。
   10. 選択パルス形状を設定します。これを行うには、電源に移動して（ 図7）を成形するために、次の「編集...」ボタンをクリックします。整形パルス13に移動し、選択します。GAUS 1.1000（ 図8）。
   11. 選択パルス電力（SP13）を設定します。適切な何かにそれを設定し、 すなわち 40〜60 dBのこのシステム上で（ 図8）（約120ヘルツの電界強度に対応します）。過度の電界強度が許容できない飽和効果につながることができます^。27-29
       注：50デシベルは、我々の場合には最適でした。これは減衰スケールなので、小さい方の値が高い高周波のパワーであることを考慮してください。それは長い時間（数秒）に適用される飽和ガウスカスケードに対応するように、SP13は、（必要であれば、のような高電力で長パルスがプローブヘッドを損傷する恐れがあり、機器の仕様を参照してください）40デシベル以下に行くべきではありません。私たちの経験41から61で（この作業で-1デシベル）ハード¹ H 90°パルスの減衰上記デシベルが正常に動作します。常に同様の飽和レベルにつながる可能な限り最高の減衰を選択してみてください。
   12. ナノ秒を入力し、8に設定し、DSを入力し、4に設定します。

3. NMRデータ集録ANd処理²⁵

1. SSTD NMR実験獲得
   1. 照射される信号がどこにあるか確認するために、ステップ2.2.3で行わ¹ H NMR実験を開きます。このため、ソフトウェアのブラウザで実験を検索し、右データセット内をクリックし、「新しいウィンドウで表示」をクリックします。
   2. ppmでの化学シフトを照射し、書き留めて信号の中心にカーソル線を移動します。実験に使用されるスペクトル幅を選択します。
      注：この場合、照射された信号は2.17 ppmになり、使用するスペクトル幅は1.46 ppmでした。何の化学シフト補正が使用されていないか、照射回数が誤って設定することができることを確認してください。
   3. 2.2節で述べたセットアップを使用して、以前に作成したSSTD NMR実験に移動します。
   4. 照射の周波数のリストを作成します。このため、コマンドラインでfq2list入力し、既存のリストを選択します。
   5. リストを編集3最初の行（ 図9）で、次のデータを含む照射周波数の： 行1、Pは、（以下のデータはppmであることを示す）; 行2 3.1で測定して、ppmで照射される信号の周波数を。 1;行3.40 ppmの （遠いその周波数での照射がスペクトルに影響を与えないように、化合物の¹ H信号からある周波数）。
   6. 新しい名前でリストを保存し、コマンドラインでfq2list入力し、先ほど作成したリストを選択します。
   7. 、検討中の信号について実験を中心型o1pと実験の中心として照射される信号の化学シフトを選択します。
   8. スペクトル幅を選択するタイプのSW（この場合は1.46 ppmのが、他のスペクトル幅を選択することができます）。
      注：スペクトル幅を変更した後に得られた収集時間が長すぎる場合（スペクトルにおけるより多くのノイズを導入します）それは、CAnは希望する自由誘導減衰（FID）解像度（FIDRES、この場合は0.25 Hz）を提供するために、AQを入力して調整すること。
   9. インタースキャン緩和遅延D1の値を選択してください。それはT最も遅いリラックスの₁の少なくとも1から5倍の値であることを確認してください プロトン。
      注：我々は、実験の中で最も長い飽和時間（D20）で40秒、それを設定します。このように、すべての実験は、「スキャンごとに "同じ合計時間（遅延+飽和時間+パルス+取得時間）を維持します。
   10. D1を入力し、40秒に設定します。
   11. D20を入力し、40秒に設定することで飽和時間の最初の値を設定します。 RGAを入力して、自動的に受信機の利得（RG）を決定します 。
   12. iexpno入力して、次の実験を作成します。 D20を入力し、この実験では20秒の飽和時間を選択します。自動的にRGを決定するためにRGAを入力します。
   <李は> D20 = 10、5、2.5、1.25、0.625、0.3秒のための最後のステップを繰り返します。
   13. すべての実験が作成されると、最初の1を開き、コマンドライン型multizgで（ すなわち 、multizg 8）この場合の実験の数、8を指定します。
2. SSTD NMR実験処理
   1. セットのEXPNO 1からPROCNO 1（プロセス番号）（実験番号）（高い飽和時間との1）を開きます。
   2. コマンドライン型ポンドで1.5に値を設定します。
      注意：非常に高い信号対雑音比を有するスペクトルの場合、この値を小さくすることができます。スペクトル分解能は厳しく影響されない場合逆に、それは、ノイズの多い実験のために増加させることができました。
   3. PROCNO = 2（ 図10）で、コマンドライン型EFPとプロセスFID番号= 1（「オンレゾナンス」スペクトル）で。
   4. インタラクティブ位相補正bをクリックすることで、実験の位相を修正uttonは、2D実験として保存します。保存して終了（ 図11）。
   5. PROCNO 1に移動するためのコマンドラインを入力担当者1。
   6. PROCNO = 3（ 図12）で、コマンドライン型EFPとプロセスFID番号= 2（「オフレゾナンス」スペクトル）で。
   7. コマンドライン型.mdで、その後の両方に処理スペクトルを有する複数の表示ウィンドウを表示する担当者2：2（中央飽和の信号と1）と3（飽和パルス列が40 ppmに適用した1 ）（ 図13）。
   8. 差スペクトルを計算し、PROCNO 4.終了し、複数の表示窓にそれを保存するために、デルタ記号（ 図13）でボタンをクリックします。
   9. 左（による化学交換プロセスに彩度の移動が観察された信号）の信号の積分範囲を選択します。常にPROCNO 3とPROCNO 4に同じ領域を統合します。
      注： - 2.67 ppmで、この実験で用いた積分範囲は2.55でした。
   10. 統合後は、実験のそれぞれに「積分」タブに移動し、「インテグラ[ABS]」（ 図14）の値をコピーします。
   11. 40秒_（ηSSTD =スピン飽和移動差パラメータ）の飽和時間のための_ηSSTDの値であることPROCNO 3の積分でPROCNO 4で積分を分割し_ます^。21
   12. 異なる飽和時間と実験の残りの手順を繰り返します。

4.データ解析³⁰

1. データの分析は、動態パラメータを取得します
   1. 飽和時間対得_ηSSTD値をプロットします^。21
   2. 式に得られた曲線を調整するために、指数フィットを実行
      
      
      = 非常に長い飽和時
      トン=時間
   3. _ηSSTD ^MAXの値を計算し、δと以下の式に従って速度定数（k）と緩和時間（Tの_1A）の値を計算するためにそれらを使用します：
      
      スピンAのT _1A =縦緩和時間定数
      K =相互サイト為替反応速度定数
      1. により一定の運動速度を取得します。
2. 熱力学パラメータを取得するためにアイリングプロット
   1. プロットLN 1 / T対（K / T）（T =絶対温度）、雌牛の値を用い異なる温度でチック率。
   2. アイリング式に得られたデータを調整するための線形フィットを実行します。
      
      
      
      
      R =気体定数
      k個の_B =ボルツマン定数
      T =絶対温度
   3. ^≠ΔH熱力学的パラメータを計算^≠とΔS。
   4. 以下の式を用いて、E _A（298）と^{_{ΔG≠（298）}}の値を計算します。
      
      
      S / ftp_upload / 54499 / 54499eq13.jpg "/>
      
      

結果

SSTD NMR技術は、N、N-ジメチルアセトアミドのアミド結合の回転における動態パラメータの計算のために適用した^。21これは比較のために大規模なデータが文献に見出すことができるための単純な例である^。31

アミド結合の周りの束縛回転、共振による形の部分の二重結合文字に^、1 H-NMRスペクトル（2.61と22.5℃で2.17 ppm以下）で2つの信号に両方のメチル基を区別します。 2.17 ppmの（ME ^B）におけるメチル基のシグナルのスピン飽和は^、1 H NMRでのシグナルの消失をもたらします。ミー^B、他のメチル基（ME ^A）の飽和移動の飽和時に、内部回転処理に2.61 ppmのシグナルの¹ Hの強度の減少によって観察することができます。 magnituデこの減少は、飽和時間に依存する。 図15は、Nの¹ H NMRスペクトルは、22.5℃でのNジメチルアセトアミドを示し、拡張（a）はせずメチルの（b）は、飽和でスペクトルを示します2.17 ppmの基、ならびにηの_SSTDの値を計算するために使用される差スペクトル（C）。 ηの_SSTD係数は（A）は、のように、プロトコルで説明したスペクトルで私^Aの積分値によってSSTD NMRスペクトル（C）の私の積分値を除算計算されます。異なる温度でそれぞれ飽和時間のための_ηSSTDの得られた値を表1にまとめられている。飽和時間対_ηSSTDの得られた値のプロットは、高原が高い飽和時間で到達した指数関数曲線を与えました。一定の温度については、曲線の指数関数的な適合は、速度の計算を可能に定数（k）と測定された信号（T _1A）（ 図16）の¹ Hの緩和時間。フィットで得られたkおよびT _1A値とともに図17に示す全ての得られた曲線を図 。

最後に、1 / Tに対するlnのプロット（K / T）及びアイリングの方程式に当てはめた （ 図18）は、活性化のエンタルピーおよびエントロピーを計算するために使用しました。決定起動パラメータが一緒に異なる方法を使用して計算し、以前に報告されたパラメータを用いて、 表2に示します。

表2に見られるように、活性化パラメータの値は、スピン飽和移動差法（SSTD NMR）を用いて得られたデータとよく一致している、以前にそのようなSST NMR又は他の技術を使用して報告線形状解析。 ^ΔS‡のために報告された値の広い範囲が原因でNMR技術を使用してこのパラメータの測定の難しさにある。活性化パラメータの残りの部分については^31、私たちの方法で得られた値だけではなく、既に報告されたものには本当に似ていますしかし、より正確な、私たちの誤差（SD）は、すべての場合に小さいからです。

図 1：RPARを 入力した後、実験のリスト 。図は、STDDIFFESGPが選択されるべきであるその中の異なるパラメータセットを示している。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図2：取得パラメータボタンが赤い四角異なるパルスプログラムのリストにつながるで強調表示。。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図3： パルスプログラムの一覧図は実験（STDDIFF）で選択されたパルスプログラムを示し、この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図4：ポップアップウィンドウが90°パルスのキャリブレーション後に出現した図は、較正された90の値を示しています。 ＃176;異なる電力レベルでのパルス。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図5： コマンドラインのスクリーンショットの図は、較正されたハードパルスの値を導入する方法を示しています。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図6：。 整形されたパルスの長さの値は、図は、整形パルスの長さの値を導入する方法を示しています。 g6large.jpg "ターゲット=" _空白 ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図7： 取得パラメータの図は、電力パラメータを示している。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図8：パルス状のパラメータ整形パルスの値がライン13に導入される。この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

PLOAD / 54499 / 54499fig9.jpg "/>
図9：照射周波数の一覧図は、最初の3行で、以下のデータが含まれています。 行1. Pは、（以下のデータはppmであることを示す）; ppmで照射される信号の ロウ2 周波数、測定されます 。 3.1.1で、行3.40 ppmで （その周波数での照射がスペクトルに影響を与えないように遠く化合物の¹ H信号からある周波数）。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図10： 最初のFIDの処理図は、EFPを入力した後に表示されるポップアップウィンドウを示しています。 NK ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図11： 位相補正スクリーンショットマニュアル位相補正用のウィンドウを示す。この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図12： 第FIDの処理は、図は、EFPを入力した後に表示されるポップアップウィンドウを示している。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図13「SRC = "/ファイル/ ftp_upload / 54499 / 54499fig13.jpg" />
図13：赤い四角で強調表示されたスペクトル2と3ボタンの複数の表示は、差スペクトルを計算するためのものである。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図14：積分]タブの図は、絶対的および相対積分の値を示している。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図15： 構造と ¹ グラム> N のH NMRスペクトル 、 トルエン-D ₈で22.5℃、Nジメチルアセトアミド （a）は、照射前2.13 2.66 ppmでの地域の¹ H NMR展開。 （b）は 2.17 ppmのメチル基の照射後の同じ領域の拡大を。 （c）の差スペクトル[（A） - （B）]。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図_16：ηSSTD と化学の王立協会から許可を得て、参照²¹の支持情報から278 K.再現で、その指数関数フィット のプロットの例 。http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig16large.jpg "ターゲット=" _空白 ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図 _{17：ηSSTD 対} のプロット 異なる温度での飽和時間が。図は、N、N-ジメチルアセトアミド、得られた速度定数と緩和時間を持つテーブルのプロットを示している。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図18： アイリングプロット図は、N、N-ジメチルアセトアミドのためのプロットを示しています。。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

座っトン（秒）	SSTDη	SSTDη	SSTDη	SSTDη	SSTDη	SSTDη	SSTDη
	（T = 278 K）	（T = 283 K）	（T = 285.5 K）	（T = 288 K）	（T = 290.5 K）	（T = 293 K）	（T = 295.5 K）
40	0.2526	0.3957	0.4671	0.5461	0.626	0.6969	0.7535
20	0.2526	0.3957	0.4671	0.5461	0.626	0.6969	0.7535
10	0.2383	0.3806	0.4537	0.5355	0.6199	0.6969	0.7535
5	0.1904	0.3193	0.3919	0.481	0.5734	0.6638	0.7318
2.5	0.1263	0.2204	0.2812	0.3589	0.4449	0.5461	0.626
1.25	0.0761	0.1353	0.171	0.2247	0.2868	0.3732	0.4449
0.625	0.0467	0.0739	0.099	0.1327	0.171	0.2291	0.2758
0.3	0.0238	0.044	0.0472	0.0644	0.0847	0.1169	0.1463

表_1：ηSSTDの値の表では、N、温度278から295.5 Kの範囲内のN個のジメチルアセトアミドに異なる飽和時間で得られた値を示しています。

^{">ΔH‡（KJ}モル^-1）

方法	SSTD NMR	SST NMR 31 TD>	線状分析	線状分析	線状分析
パラメーター	（この作品）		（1 H NMR）4	（1 H NMR）5	（13 C NMR）6
E 298（KJのモル-1）	79.7±0.1	73.1±1.4	70.5±1.7	82.0±1.3	79.5±0.4
77.2±0.1	70.6±1.4	68	79.5±0.4	76.6±0.4
ΔS‡（Jモル-1 K -1）	11.5±0.4	-10.5±5.0	-15.0±5.1	13±8	3±4
ΔG‡298（KJのモル-1）	73.8±0.1	73.7±2.0	720.5	75.3±0.4	75.7±0.4
溶媒	D 8 Tol-	D 8 Tol-	四塩化炭素	アセトン-d 6	ニート

21px;幅：145px;

表2： 活性化パラメータは、テーブルは、Nの内部回転の起動パラメータは、Nは、分析のための別のNMR法を用いて得られた同じパラメータと比較SSTD NMR法によって得られたジメチルアセトアミドを示し、この表の^4,5,6エラー。標準偏差誤差（SD）を参照してください。 （ロイヤルのSocからの許可を得て、基準²¹から再生化学のiety）。

ディスカッション

One of the more obvious advantages of this methodology is that the rate constants and the relaxation time for a given temperature can be obtained with a single set of experiments, with a robust pulse sequence (the same used for STD experiments to study protein-ligand interactions, which is typically found within the available set of experiments from the spectrometer manufacturer). This simplifies the experimental setup since there is no need to measure T₁ or reach steady state saturation. Besides, it is remarkable that this method does not depend on the magnet strength, as coalescence methods. On the other hand, the main limitation is that this technique cannot be applied to chemical exchange processes too fast or too slow, which would depend on the temperature range of the NMR machine or the solvents used.

This new technique for the calculation of kinetic parameters can be applied to a great variety of substrates and its applicability has already been demonstrated with some interesting molecules.²¹ The kinetic parameters of the 4-N,N-dimethylamido[2.2]paracyclophane, a challenging substrate in which the signal of one of the methyl groups of interest is overlapped with other signals from the molecule, were successfully calculated using SSTD NMR. Interestingly, this methodology can be applied as long as one of the signals of study is isolated. SSTD NMR is also a useful protocol for the calculation of kinetic parameters in molecules in which the coalescence temperature is so high that the molecule decomposes before reaching it. This is the case with PtCl₂(dimethylallene)(pyridine), in which the methodology was successfully applied without the need of reaching coalescence. The choice of solvents and temperatures is critical to obtain good results, since the chemical exchange rates can vary significantly with these parameters. Moreover, in addition to the criteria in a normal NMR experiment, key steps in a SSTD NMR experiment are the selectivity of the irradiation as well as the temperature control. Both factors have to be precise to guarantee the success of the experiment.

The representative results presented here are for the kinetics of intramolecular chemical exchange, but the technique can also be applied to study the kinetics of intermolecular chemical exchange and also ligand exchange, common processes in the dynamic behavior of transition metal complexes.

Finally, providing a proper modification of the equations is made,³² this method could be extended to deal with multi-site exchange and unequal populations, as it has been done in former double resonance experiments,^8-9 increasing the usefulness of this technique for the study of chemical exchange processes in challenging compounds.

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
N,N-dimethylacetamide	Aldrich	38840	Acute toxicity
Toluene-d8	Fluorochem	D-005	Flammable and toxic
500 MHz 7" Select Series NMR Tubes	GPE LTD	S-5-500-7
TopSpin 2.1	TopSpin program, Bruker Corp., http://www.bruker.com/products/mr/nmr/nmr-software/software/topspin/ (2015).
Origin 6.0	Origin 6.0 software, OriginLab Corp., http://originlab.com.
Bruker Avance III 500 MHz fitted with 5 mm broadband observed BBFOplus Z-gradient SmartProbeTM probe	Bruker Corp., http://www.bruker.com
Bruker Avance I 500 MHz Inverse Triple Resonance NMR spectrometer fitted with a 5 mm TXI Z-gradient probe	Bruker Corp., http://www.bruker.com
Ceramic Spinner standardbore shimsystems (5 mm)	Bruker Corp., http://www.bruker.com	H00804