Name: spin saturation transfer difference nmr (sstd nmr): a new tool to obtain kinetic parameters of chemical exchange processes
Uploaded: 2016-11-12T13:00:00
Duration: 11 min 44 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Spin Saturation Transfer Difference NMR SSTD NMR: A New Tool to Obtain Kinetic Parameters of Chemical Exchange Processes at JoVE.com

Funding by the University of East Anglia, the EPSRC (EP/L012855/1) and the EU (H2020-MSCA-IF-2014-EF-ST-658172) is gratefully acknowledged (MTQ).

주의 : 사용하기 전에 모든 관련 물질 안전 보건 자료 (MSDS)를 참조하십시오. 1. NMR 샘플 준비 <ol><li> N, N의 -dimethylacetamide 5 mg의 무게, 낮은 온도에 적합한 NMR 튜브에 추가하고 톨루엔 - d를 8 0.6 mL에 녹인다. </li></ol> 2. NMR 실험 설정 (25) <ol><li> NOE 스펙트럼 획득 <ol><li> 한 차원 NOE (핵 오버 하우저 (Overhauser) 효과) 실험을 수행합니다. (26) 참고 : NOE 효과가 어떤 온도에서 발생할 수 있습니다. SSTD NMR 실험에서 조사되는 신호를 조사 한 차원 NOE 스펙트럼, 여기에 사용 된 샘플의 회전 자화 전송이 최소화되었는지 확인하기 위해 -40 ° C에서 기록되었다 따라서 NOE, 존재하지 않는 경우, 우세 것이며,이 실험에서 측정 될 수있다. 이상적으로,이 교환 핵 사이의 NOE 효과 shoulSSTD 방법으로 간섭을 피할 수 없을 거라고. </li></ol></li><li> SSTD NMR 실험 설정 <ol><li> 공기 흐름을 켭니다 소프트웨어의 명령 행에서 첫 번째 타이핑 EJ에 의해 자석의 샘플을 삽입합니다. 그리고, 자석의 상단에 시료를 넣고 IJ 입력. 샘플이 자석 안에 때까지 기다립니다. </li><li> 샘플 명령 줄에서 자석 형 edte가되면. 실험 (이 경우 295.5 K)을 수행하는 제 선택된 온도로 온도를 변경한다. 샘플을 최소 20 분 동안 선택된 온도에서 안정되도록. </li><li> 샘플에 1D 1 H-NMR 실험을 수행합니다. <ol><li> 1 H-NMR 실험의 새 데이터 집합을 만듭니다. 및 FILE / NEW에이 클릭에 대한 새로운 실험의 이름을 지정합니다. </li><li> 잠금, ATMA, topshim, getprosol와 RGA : 순차적으로 마무리 이전 명령을 기다리고 입력합니다. </li><li> 입력하고 &lt;EM&gt; ZG 양성자 실험을 획득. 이 푸리에 형 EFP 및 APK 완료되면 그것을 변환과 위상을 조정합니다. </li></ol></li><li> 예를 들어, 1 H NMR 실험의 새로운 세트를 생성한다. 및 FILE / NEW에이 클릭에 대한 새로운 실험의 이름을 지정합니다. </li><li> 이 새로운 데이터 세트에서, 명령 줄에 rpar 입력합니다. 예를 STDDIFFESGP를 들어, 목록에서 &quot;STDDIFF&quot;파라미터 세트 중 하나를 선택하고 확인을 클릭합니다 (그림 1) &quot;모두 읽기&quot;다음 &quot;읽기&quot;와. 또한, 모든 rpar STDDIFFESGP을 입력하여이 작업을 수행. 주 :이 실험은 펄스 시퀀스로 수행 될 수있다. 그러나, 우리의 실험에 사용되는 펄스 프로그램 STDDIFF이었다. </li><li> STDDIFF 펄스 시퀀스를 선택하려면 PULPROG 라인에 세 개의 점 (그림 2와 3)로 버튼을 클릭합니다. </li><li> SSTD NMR 실험을 수행하기 전에, 1 H 90 ° 하드 PULS 보정전자 (P1). 이를 위해, 샘플이 원하는 온도 (단계 2.2.2)에서 자석 것을 보장한다. 가장 짧은 펄스 (도 4)을 제공하는 하나 커맨드 라인에 입력하고 pulsecal 즉 높은 전력 (여기서는 PL1 = -1 dB)에서 90 ° 펄스의 값을 복사한다. </li><li> 실험에 보정 하드 펄스 값을 소개한다. 유형 getprosol 1H (단계 2.2.7에서 얻은 P1에 대한 값) (PL1에 대한 값) (그림 5). </li><li> 성형 펄스의 길이를 설정합니다. 유형 P13 50,000 마이크로 초 (그림 6)의 값을 소개합니다. </li><li> 선택 펄스 모양을 설정합니다. 이렇게하려면 전원으로 이동하여 (그림 7) 모양 옆에있는 &quot;편집 ...&quot;버튼을 클릭합니다. 성형 펄스 (13)로 이동하여 선택합니다 GAUS 1.1000 (그림 8). </li><li> 선택 펄스 전원 (SP13)를 설정합니다. 적절한 무엇인가, 즉로 설정 </em&gt; 40-60 dB에서이 시스템 (도 8) (약 120 Hz의 전계 강도에 대응). 과도한 필드 강도는 수용 할 수없는 포화 효과로 이어질 수 있습니다. 27 ~ 29을 참고 : 50dB 우리의 경우에 최적이었다. 이 감쇠 척도이므로, 값이 작을수록, 더 높은 무선 주파수의 파워 것을 고려. 그것은 오랜 시간 (몇 초)에 적용되는 포화 가우스 폭포에 해당로서, SP13은 (필요한 경우, 높은 전력에서 긴 펄스가 probehead에 손상을 줄 수, 장비 사양을 참조) 40dB 이하로는 안된다. 우리의 경험 (이 일 -1 dB) 하드 한 H 90 ° 펄스의 감쇠 위 41-61dB에서 잘 작동합니다. 항상 비슷한 포화 수준에 이르는 가능한 가장 높은 감쇠를 선택하십시오. </li><li> NS를 입력하고 8로 설정하고 DS를 입력하고 4로 설정합니다. </li></ol></li></ol> 3. NMR 데이터 수집D 처리 (25) <ol><li> SSTD NMR 실험 취득 <ol><li> 조사되는 신호가 어디 있는지 확인하는 단계 2.2.3에서 수행 한 H NMR 실험을 엽니 다. 이를 위해 소프트웨어 브라우저에서 실험을 검색, 바로 데이터 세트에서 클릭하고 &quot;새 창에서 표시&quot;를 클릭합니다. </li><li> 조사 및 PPM에서 화학 변화를 적어 신호의 중심으로 커서 라인을 이동합니다. 실험에 사용되는 스펙트럼 폭을 선택합니다. 주 :이 경우, 방사되는 신호는 2.17 ppm으로하고, 사용 된 스펙트럼 폭은 1.46 ppm으로 하였다. 어떠한 화학 시프트 보정이 사용되지 않거나 조사 주파수가 잘못 설정 될 수 있도록. </li><li> 2.2 절에서 언급 한 설정과 이전에 만든 SSTD NMR 실험로 이동합니다. </li><li> 조사의 주파수를 가진 목록을 작성합니다. 이를 위해 명령 줄에 fq2list 입력하고 기존 목록을 선택합니다. </li><li> 목록을 편집3 첫번째 행 (도 9)에서의 다음 데이터를 포함하는 조사 주파수 : 1 행 P (다음 데이터는 ppm 단위임을 나타낸다); 3.1에서 측정되는 신호의 행이 주파수는 PPM에 조사한다.. 1; 행 3.40 PPM (까지 그 주파수에서의 방사 스펙트럼은 영향을받지 않게되는 화합물의 1 H 신호로부터 주파수). </li><li> 새 이름으로 목록을 저장하고 명령 줄에서 fq2list 입력하고 방금 만든 목록을 선택합니다. </li><li> 연구를 입력 o1p 및 실험 조사되는 신호의 화학적 이동의 중심으로 선택에 따라 신호에 대한 실험을 중심합니다. </li><li> 유형 (SW)는 상기 스펙트럼 폭을 선택한다 (이 경우는 1.46 ppm을 나타내고 있지만, 다른 스펙트럼 폭을 선택할 수있다). 참고 : 스펙트럼 폭을 변경 한 후 얻어진 획득 시간 (스펙트럼에서 더 많은 잡음을 소개하는) 너무 긴 경우는 캘리포니아N 원하는 자유 유도 붕괴 (FID) 해상도 (FIDRES,이 경우에는 0.25 Hz에서)를 제공 AQ 입력하여 조절 될 수있다. </li><li> 스캔 간 휴식을 지연 D1의 값을 선택합니다. 는 T 가장 느린 휴식 1 적어도 1-5 배 값이 있는지 확인 양성자. 참고 : 우리는 실험에서 가장 긴 포화 시간 (D20) 40 초에 설정합니다. 이러한 방식으로, 모든 실험은 동일한 총 &quot;스캔&quot;당 시간 (지연 시간 + + 포화 펄스 + 획득 시간)를 유지할 것이다. </li><li> D1을 입력하고 40 초로 설정합니다. </li><li> D20을 입력하고 40 초에 설정하여 포화 시간에 대한 첫 번째 값을 설정합니다. 자동으로 RGA를 입력하여 수신기 이득 (RG)를 결정합니다. </li><li> iexpno 입력하여 다음 실험을 만듭니다. D20을 입력하고이 실험에서 20 초의 포화 시간을 선택합니다. 자동 RG를 결정하는 RGA를 입력합니다. </li> &lt;리&gt; D20 = 10, 5, 2.5, 1.25, 0.625, 0.3 초 동안 마지막 단계를 반복합니다. </li><li> 모든 실험이 생성되면, 제을 열고 커맨드 라인 형 multizg와이 경우의 실험 번호 8 (즉, 8 multizg)을 지정. </li></ol></li><li> SSTD NMR 실험 처리 <ol><li> 세트의 EXPNO 1에서 PROCNO 1 (프로세스 번호) (실험 번호) (높은 포화 시간에 하나)를 엽니 다. </li><li> 커맨드 라인 형 LB에서 1.5의 값을 설정. 주 :이 값이 감소 될 수있는 높은 신호 - 대 - 잡음 비율을 가진 스펙트라와; 스펙트럼 해상도가 크게 영향을받지 않으면 반대로 그것은 잡음 실험이 증가 될 수있다. </li><li> PROCNO = 2 (그림 10)의 명령 줄 유형 EFP 및 프로세스 FID 번호 = 1 ( &quot;에 공명&quot;스펙트럼)에서. </li><li> 대화식 위상 보정 B를 클릭하여 실험의 위상을 정정utton는 2D 실험로 저장합니다. 저장하고 종료합니다 (그림 11). </li><li> 명령 줄을 입력 담당자 1 PROCNO 1로 이동합니다. </li><li> PROCNO = 3 (그림 12)의 명령 줄 유형 EFP 및 프로세스 FID 번호 = 2 ( &quot;오프 공명&quot;스펙트럼)에서. </li><li> 명령 줄 형식 .md에서 다음 대표 (2)는 모두 처리 스펙트럼과 다중 디스플레이 창에 표시하기 : 3 (포화 펄스열 40 ppm으로 적용하고있는 일이합니다 (중간 포화의 신호와 하나) ) (그림 13). </li><li> 차이 스펙트럼을 계산하고 PROCNO 4에 종료 다중 디스플레이 창을 저장하는 델타 기호 (그림 13)와 함께 버튼을 클릭합니다. </li><li> 왼쪽 (때문에 화학 물질 교환 과정 채도의 전송이 관찰됩니다있는 신호)의 신호에 대한 통합 범위를 선택합니다. 항상 PROCNO 3 PROCNO 4에서 같은 영역을 통합 할 수 있습니다. <br/&gt; 참고 : - 2.67 ppm으로이 실험에 사용 된 통합 범위는 2.55이었다. </li><li> 일단 통합 (그림 14) 실험의 각각에서 &quot;미적분학&quot;탭으로 이동하여 값 &quot;적분 [복근]&quot;복사합니다. </li><li> 40 초 (η SSTD = 스핀 채도 전송 차이 매개 변수)의 포화 시간 η의 SSTD의 값 즉 PROCNO 3의 통합에 의해 PROCNO 4의 정수를 나눈다. (21) </li><li> 다른 포화 시간이 실험의 나머지 부분에 대해이 절차를 반복합니다. </li></ol></li></ol> 4. 데이터 분석 (30) <ol><li> 데이터의 분석은 운동 매개 변수 가져 오기 <ol><li> 포화 대 시간 수득 η SSTD 값 플롯. 21 </li><li> 식에 얻어진 곡선을 조정 지수 피팅을 수행 <img alt="식 (1)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq1.jpg" /> <img aLT = &quot;식 2&quot;SRC = &quot;/ 파일 / ftp_upload / 54499 / 54499eq2.jpg&quot;/&gt; <img alt="식 (3)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq3.jpg" /> = <img alt="식 (4)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq4.jpg" /> 매우 긴 시간에 포화 t는 시간을 = </li><li> η SSTD MAX 및 δ의 값을 계산하고, 속도 상수 값 (K) 및 다음 식에 따라 완화 시간 (T의 1A)를 계산하도록 사용 <img alt="식 (5)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq5.jpg" /> T = 1A의 스핀 (A)의 종 완화 시간 상수 K = 상호 현장 교환 운동 속도 상수 <ol><li> 운동 속도 상수를하여 얻 <img alt="식 (6)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq6.jpg" /></li></ol></li></ol></li><li> 아 이어링 플롯은 열역학 매개 변수를 얻을 수 <ol><li> 플롯 에선 1 / T 대 (K / T) (T = 절대 온도)에 kine를의 값을 사용하여<html> 상이한 온도에서 틱 레이트. </li><li> 이어링 방정식 된 데이터를 조정하는 선형 피팅을 수행 <img alt="식 (7)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq7.jpg" /> <img alt="식 (8)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq8.jpg" /> <img alt="식 (9)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq9.jpg" /> <img alt="식 (10)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq10.jpg" /> R = 기체 상수 K B는 볼츠만 상수 = T = 절대 온도 </li><li> 열역학 매개 변수 ΔH ≠와 ΔS를 ≠ 계산합니다. </li><li> E A (298) 및 ΔG의 값을 계산 ≠ (298)는 다음 식을 이용 : <img alt="식 (11)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq11.jpg" /> <img alt="식 (12)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq12.jpg" /> S / ftp_upload / 54499 / 54499eq13.jpg &quot;/&gt; <img alt="식 (14)" src="/files/ftp_upload/54499/54499eq14.jpg" /> </li></ol></li></ol>

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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimising+Selective+Excitation+Pulses+To+Maximize+Saturation+Transfer+Difference+NMR+Spectroscopy.">Optimising Selective Excitation Pulses To Maximize Saturation Transfer Difference NMR Spectroscopy.</a> RSC Adv. 4, 7347-7351 (2014).</li><li>Antanasijevic, A., Ramirez, B., Caffrey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+Sensitivities+of+WaterLOGSY+and+Saturation+Transfer+Difference+NMR+Experiments.">Comparison of the Sensitivities of WaterLOGSY and Saturation Transfer Difference NMR Experiments.</a> J. Biomol. NMR. 60 (1), 37-44 (2014).</li><li>Jarek, R. L., Flesher, R. J., Shin, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+Internal+Rotation+of+N,N-Dimethylacetamide:+A+Spin-Saturation+Transfer+Experiment.">Kinetics of Internal Rotation of N,N-Dimethylacetamide: A Spin-Saturation Transfer Experiment.</a> J. Chem. Ed. 74, 978-982 (1997).</li><li>Forsen, S., Hoffman, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exchange+Rates+by+Nuclear+Magnetic+Multiple+Resonance.+III.+Exchange+Reactions+in+Systems+with+Several+Nonequivalent+Sites.">Exchange Rates by Nuclear Magnetic Multiple Resonance. III. Exchange Reactions in Systems with Several Nonequivalent Sites.</a> J. Chem. Phys. 40, 1189-1196 (1964).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

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.

화학 교환은 일반적으로 핵이 NMR 매개 변수 (화학적 이동, 스칼라 커플 링, 쌍 극성 커플 링, 휴식 속도가) 차이가있는 한 환경에서 다른 환경으로 이동하는 모든 분자 또는 분자 내 과정을 의미한다. 이 유기 및 유기 금속 분자 (비아 릴의 예를 들면, 회전 장벽, 링 내리고 장벽과 구조적 평형, 질소 반전, 리간드 결합, 타락한 리간드 교환 및 tautomerization) 화학 교환의 수많은 예 1-3.있는 화학 환율은 관련이 상기 교환 처리의 장벽 열역학, 따라서 그 연구는 매우 중요하다 이러한 시스템의 분자 역학을 이해한다. NMR 동적 교환 고전 기호는 온도 변화와 NMR 신호의 라인 형상의 급격한 변화이다. 저온에서, 처리는 느리고 두 개의 별개의 화학적 이동이있는 obserVED. 높은 온도에서, 두 개의 신호는 &quot;합체&quot;로 알려진 하나의 신호로 통합. 중간 온도에서의 신호는 매우 확장된다. 화학 교환하는 NMR 스펙트럼이 감도는 NMR을 용액에 분자 동역학을 연구하기 위해 매우 강력한 방법을 만든다. 두 가지 방법을 주로 용액 동적 프로세스의 연구에 사용되었다 :. 선 형상 분석 4-7 스핀 포화 전송 실험 8-9 게다가, 그것은 또한 대한 반전 전사 방법 (10)과 CIFIT 프로그램 (11)을 언급 할 가치가있다 간단한 시스템의 교환 측정을위한 비교적 효율적인 방법입니다 속도 상수의 직접 추출. 이러한 방법은 대부분의 경우에 매우 양호한 결과를 얻을 수 있지만, 그러나 이들은 결점을 가지고있다. 선 형상 분석의 주요 단점은 몇몇 시료에서 유착을 달성하는데 필요한 높은 온도이다. (12) 주요 이슈 때 CA 고려아웃 rrying 스핀 포화 전송 실험은 다음 교환 사이트 간의 정상 포화 전송을 달성하는 데 필요한 매우 긴 포화 시간 및 어렵다 일정한 길이 완화 시간 T (1)를 판별 할 필요가 상이한의 오버랩이 있으면 연구의 영역에서 신호. (13) 유기 금속 메커니즘 우리 조사의 일환으로, 14 ~ 16 우리 그룹은 용액에서 백금 - 알렌 단지의 유동적 동작을 연구하고있다. 이것은 적어도 세 가지 공정은 알렌 축 중 하나 주위에 금속의 π 얼굴 교환 또는 회전되고,이 중 하나를 포함하는 복잡한 작업이다. 우리는 17-19 인해의 유착 온도를 만든 우리의 백금 - 알렌 복잡 매우 느린 회전에, 우리의 연구에 적합하지 않았다 VT 실험과 유사한 시스템에서 이전에 사용되어왔다 라인 형상 분석 기술 정상적인 것을 발견 시그복합체의 분해 온도보다 높은 관심하는 NAL. 이러한 한계를 극복하기 위해, 우리는 개발되어 최근 상호 사이트 화학 교환 과정을 연구하기위한 새로운 NMR 프로토콜 (SSTD NMR)을보고 하였다. 20 이름이 방법이 가진 작은 분자에 사용 된 스핀 포화 전송 방법을 결합 있듯이 채도 전송 차이 NMR 방법은 화학 물질의 교환을받은 작은 분자의 채도 시간 (빌드 업 곡선) 증가에 따른 일시적인 스핀 포화 전송을 측정하여 단백질 - 리간드 상호 작용의 연구, 21 ~ 24 채용. 이 새로운 방법 (SSTD NMR)을 통해 우리는 우리가 기존의 접근 방식을 통해 몇 가지 추가적인 장점이 작은 유기 및 유기 금속 분자의 분자 내 화학 물질 교환의 운동 매개 변수를 얻을 수있는 것으로 나타났습니다 : 신호의 유착이 필요하지 않습니다, 그래서 더 유연 온도 범위 사용될 수있다연구에; 교환 공진 중 적어도 하나는 절연되어야하지만 중첩 신호가 간섭하지 않는다; T 1 측정 또는 정상 상태의 포화에 도달 할 필요가 없다; 속도 상수 값이 직접 측정되고, 1 T 값은 실험의 한 세트를 사용하여 동일한 실험에서 얻어진다. SSTD NMR 방법의 또 다른 주목할만한 장점은 분석 lineshape 달리, 동력학 속도 상수의 결정을 높은 자기장과 관련된 합체 온도의 증가에 의해 제한되지 않는 점이다. 따라서, 우리의 방법은 아주 잘 낮고 높은 자기장 모두 충당된다. 이 문서에서는 새로운 사용자가 화학 물질의 교환을 받고 자신의 시스템이 새로운 방법을 적용 할 수 있도록 구성하고, 샘플 준비, 실험 셋업, 데이터 수집, 간단한 유기 분자의 데이터 처리 및 분석의 예를 설명한다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1616">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">N,N-dimethylacetamide</td>
			<td style="width:691px;">Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">38840</td>
			<td style="width:167px;">Acute toxicity</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Toluene-d8</td>
			<td style="width:691px;">Fluorochem</td>
			<td style="width:119px;">D-005</td>
			<td>Flammable and toxic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">500MHz 7&#34; Select Series NMR Tubes</td>
			<td style="width:691px;">GPE LTD</td>
			<td style="width:119px;">S-5-500-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">TopSpin 2.1</td>
			<td>TopSpin program, Bruker Corp., http://www.bruker.com/products/mr/nmr/nmr-software/software/topspin/ (2015).</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Origin 6.0</td>
			<td>Origin 6.0 software, OriginLab Corp., http://originlab.com.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bruker Avance III 500 MHz fitted with 5mm broadband observed BBFOplus Z-gradient SmartProbeTM probe</td>
			<td style="width:691px;">&#160;Bruker Corp., http://www.bruker.com</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bruker Avance I 500 MHz Inverse Triple Resonance NMR spectrometer fitted with a 5mm TXI Z-gradient probe</td>
			<td style="width:691px;">&#160;Bruker Corp., http://www.bruker.com</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:639px;">Ceramic Spinner standardbore shimsystems (5 mm)</td>
			<td>&#160;Bruker Corp., http://www.bruker.com</td>
			<td style="width:119px;">H00804</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spin saturation transfer difference nmr (sstd nmr): a new tool to obtain kinetic parameters of chemical exchange processes

이 상세한 프로토콜은 최근 전통적인 방법으로 분석하기 어려운 상호 사이트 화학 교환의 과정을 연구하기 위해 우리 그룹에서 개발 한 새로운 스핀 채도 전송 차이 핵 자기 공명 프로토콜 (SSTD NMR)을 설명합니다. 이름에서 알 수 있듯이,이 방법은, (빌드 포화 시간의 증가에 따라 과도 스핀 포화 전달을 측정함으로써 채도 전송 차이 단백질 - 리간드 상호 작용의 연구를 위해 사용되는 (STD) NMR 법 소분자에 사용 된 스핀 포화 전송 방법을 결합한 화학 물질 교환을 겪고 작은 유기 및 유기 금속 분자 - 최대 곡선). 기존의 것들 위에이 방법의 장점은 다음의 신호 교환의 합일에 도달 할 필요가 없다; 이 방법은 절연 된 교환 사이트 중 하나의 신호만큼 적용될 수있다; T 1 측정 또는 정상 상태의 포화에 도달 할 필요가 없다; 속도 상수 버지니아매독을 직접 측정하고, T (1) 값은 실험의 한 세트를 사용하여 동일한 실험에서 얻어진다. 방법을 테스트하기 위해, 우리는 많은 데이터 비교 서비스를 사용할 수있는 N, N의 -dimethylamides의 힌 더드 회전의 역학을 공부했다. SSTD을 사용하여 수득 된 열역학적 파라미터는보고들 (스핀 포화 전송 기술과 선 형상 분석)와 매우 유사하다. 이 방법은 이전의 방법에 의해 연구 할 수없는 더 도전 기판에 적용될 수있다. 우리는 간단한 실험을 설정하는 것이 직시과 기판의 큰 다양한 방법의 폭 넓은 적용이 NMR에서의 광범위한 전문 지식이없는 유기 및 유기 화학자들 사이에 일반적인 기술 할 것이다.

SSTD NMR 기법은 N, N의 아미드 결합의 회전 운동 매개 변수의 계산에 적용 하였다 -dimethylacetamide. (21)이 비교를 위해 방대한 데이터가 문헌에서 찾을 수있는 간단한 예이다. (31) 인한 공진 형태로 부분적으로 이중 결합 특성에 아미드 결합 주위의 방해 회전은 1 H-NMR 스펙트럼에있는 두 개의 신호로 모두 메틸기 차별화 (2.61 22.5 ℃에서 2.17 PPM). 2.17 PPM ME (B)에서의 메틸기의 신호 스핀 포화 1 H NMR에서의 신호의 소실을 이끈다. B 나 다른 메틸기 ME (A)으로 포화의 양도 포화시에 의한 내부 회전 처리를 2.61 ppm으로 상기 신호 1 H 강도의 감소로 관찰 될 수있다. magnitu이 감소 드. 포화 시간에 의존 15 22.5 ℃에서의 N, N의 -dimethylacetamide의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸다 및 확장이없는 스펙트럼을 보여줄 것이다 (A) 및 메틸 (b) 채도 2.17 ppm에서 그룹뿐만 아니라 SSTD η의 값을 계산하는 데 차이 스펙트럼 (c). η의 SSTD 계수 (a)가 같은 의정서 설명 스펙트럼의 저 (A)의 적분 값에 의해 SSTD NMR 스펙트럼 (c)에서 저 (A)의 적분 값을 나누어 계산한다. 서로 다른 온도에서 각각의 포화 시간 η의 SSTD의 얻어진 값은 표 1에 수집됩니다. 포화 시간에 대한 η SSTD의 얻어진 값의 플롯은 고원이 높은 포화 시간에 도달 한에서 지수 곡선을했다. 소정의 온도 곡선의 지수 피팅은 요금의 계산을 허용상수 (K) 및 상기 측정 된 신호 (T의 1A) (도 16).의 (1) H의 완화 시간은 적합 얻어진 K와 T 1A는 값과 함께도 17 모두, 얻어진 곡선 도표. 마지막으로, 1 / T 대 (LN)의 플롯 (K / T)와 이어링 방정식 (도 18)에 맞는 활성화의 엔탈피 및 엔트로피를 계산하는 데 사용 하였다. 결정된 작동 매개 변수가 서로 다른 방법을 사용하여 계산 이전에보고 된 파라미터를 표 2에 나타내었다. 표 2에서 관찰 될 수있는 바와 같이, 작동 매개 변수의 값이 스핀 채도 전송 차이 기법 (SSTD NMR)으로 얻은 데이터와 잘 일치에 앞서 그러한 SST NMR 또는 다른 기술을 사용하여보고선 모양 분석. ΔS ‡보고 값의 광범위한 NMR 기법이 파라미터의 측정의 어려움 때문이다. 활성화 파라미터의 나머지로 31 값은 우리의 방법으로 얻어진 것들에만 실제로 유사하지 이미보고 뿐만 아니라, 더 정확한, 우리의 오류 (SD)이 모든 경우에 작은 때문이다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig1.jpg" /> 그림 1 : rpar을 입력 한 후 실험의 목록입니다. 그림은 STDDIFFESGP 선택해야하는 사이에 다른 매개 변수 세트를 보여줍니다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig2.jpg" /><br/&gt; 그림 2 :.. 인수 매개 변수 버튼이 빨간색 사각형으로 표시가 다른 펄스 프로그램의 목록에 이르게 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig3.jpg" /> 그림 3 :.. 펄스 프로그램의 목록이 그림은 실험 (STDDIFF)에서 선택한 펄스 프로그램을 보여줍니다 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig4.jpg" /> 그림 4 : 팝업 창은 90 ° 펄스 보정 후 나타난 그림의 값을 보여줍니다 (90)를 보정 및.<html> # 176; 다른 전력 레벨에서 펄스. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig5.jpg" /> 그림 5 :.. 명령 줄의 스크린 샷 그림은 교정 하드 펄스 값을 소개하는 방법을 보여줍니다 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig6.jpg" /> 그림 6 :. 성형 펄스의 길이에 용 그림은 모양 펄스의 길이에 대한 값을 소개하는 방법을 보여줍니다.<html> g6large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 7" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig7.jpg" /> 그림 7 :.. 인수 매개 변수 그림은 전원 매개 변수를 보여줍니다 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 8" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig8.jpg" /> 그림 8 :. 성형 된 펄스에 대한 매개 변수 성형 펄스의 값은 라인 (13)에 도입 될 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <html> PLOAD / 54499 / 54499fig9.jpg &quot;/&gt; . 그림 9 : 행 1 P (다음 데이터는 ppm 단위 있음을 나타냅니다) 측정 된 신호의 행이 주파수는, PPM에 조사 될 : 조사 주파수 목록 그림은 다음과 같은 3 첫 번째 행의 데이터를 포함한다. 3.1.1에서; 행 3.40 ppm으로. (스펙트럼에 영향을주지 않는 주파수의 조사가 지금까지 화합물의 1 H 신호로부터 주파수) <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig9large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 10" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig10.jpg" /> 그림 10 :. 첫 번째 FID의 처리 그림은 EFP를 입력 한 후 나타나는 팝업 창을 보여줍니다.<html> &quot;NK&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 11" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig11.jpg" /> 그림 11 :.. 위상 보정 스크린 샷 수동 위상 보정을위한 창을 보여주는 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig11large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 12" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig12.jpg" /> 그림 12 :. 두 번째 FID의 처리 그림은 EFP를 입력 한 후 나타나는 팝업 창을 보여줍니다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig12large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 그림 13 &quot;SRC =&quot;/ 파일 / ftp_upload / 54499 / 54499fig13.jpg &quot;/&gt; 그림 13 : 빨간 사각형으로 강조 스펙트럼 2, 3 버튼의 다중 디스플레이는 차이 스펙트럼을 계산하는 것입니다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig13large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 14" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig14.jpg" /> 그림 14 :.. 미적분학 탭이 그림은 절대 및 상대 적분의 값을 보여줍니다 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig14large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 15" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig15.jpg" /> 그림 15 : 구조 1 </stron<html> g&gt; N의 H NMR 스펙트럼, 톨루엔-D 8에서 22.5 ° C에서 N의 -dimethylacetamide (가) 조사하기 전에 2.13 2.66 ppm의에서 지역의 1 H NMR 확장. 2.17 ppm에서 메틸기 조사 후의 동일 지역 (B) 확장. (다) 차이 스펙트럼 [의 (a) - (b) 참조. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig15large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 16" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig16.jpg" /> 그림 16 다음 η SSTD의 음모와 화학의 왕립 학회의 허가와 참조 (21)의 지원 정보에서 278 K. 재생에서의 지수 맞는 예.http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig16large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 17" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig17.jpg" /> 도표 17 :의 플롯 η SSTD 대 서로 다른 온도에서의 포화 시간이. 그림은 N, N의 -dimethylacetamide 얻어진 속도 상수 및 휴식 시간이 테이블의 플롯을 보여줍니다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig17large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 18" src="/files/ftp_upload/54499/54499fig18.jpg" /> 그림 18 :. 아 이어링 플롯 그림은 N, N의 -dimethylacetamide에 대한 그래프를 보여줍니다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54499/54499fig18large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td rowspan="2"> 앉아 t (초) </td><td> η SSTD </td><td> η SSTD </td><td> η SSTD </td><td> η SSTD </td><td> η SSTD </td><td> η SSTD </td><td> η SSTD </td></tr><tr><td> (T = 278 K) </td><td> (T = 283 K) </td><td> (T는 285.5 K를 =) </td><td> (T = 288 K) </td><td> (T는 290.5 K를 =) </td><td> (T = 293 K) </td><td> (T는 295.5 K를 =) </td></tr><tr><td> (40) </td><td> 0.2526 </td><td> 0.3957 </td><td> 0.4671 </td><td> 0.5461 </td><td> 0.626 </td><td> 0.6969 </td><td> 0.7535 </td></tr><tr><td> (20) </td><td> 0.2526 </td><td> 0.3957 </td><td> 0.4671 </td><td> 0.5461 </td><td> 0.626 </td><td> 0.6969 </td><td> 0.7535 </td></tr><tr><td> (10) </td><td> 0.2383 </td><td> 0.3806 </td><td> 0.4537 </td><td> 0.5355 </td><td> 0.6199 </td><td> 0.6969 </td><td> 0.7535 </td></tr><tr><td> (5) </td><td> 0.1904 </td><td> 0.3193 </td><td> 0.3919 </td><td> 0.481 </td><td> 0.5734 </td><td> 0.6638 </td><td> 0.7318 </td></tr><tr><td> 2.5 </td><td> 0.1263 </td><td> 0.2204 </td><td> 0.2812 </td><td> 0.3589 </td><td> 0.4449 </td><td> 0.5461 </td><td> 0.626 </td></tr><tr><td> 1.25 </td><td> 0.0761 </td><td> 0.1353 </td><td> 0.171 </td><td> 0.2247 </td><td> 0.2868 </td><td> 0.3732 </td> &lt;TD&gt; 0.4449 </td></tr><tr><td> 0.625 </td><td> 0.0467 </td><td> 0.0739 </td><td> 0.099 </td><td> 0.1327 </td><td> 0.171 </td><td> 0.2291 </td><td> 0.2758 </td></tr><tr><td> 0.3 </td><td> 0.0238 </td><td> 0.044 </td><td> 0.0472 </td><td> 0.0644 </td><td> 0.0847 </td><td> 0.1169 </td><td> 0.1463 </td></tr></tbody></table> 표 1. SSTD η의 값은 온도 표 278-295.5 K.의 범위에 N, N에 대한 서로 다른 -dimethylacetamide 포화 시간에서 얻어진 값을 나타낸다 <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="585"><colgroup><col /><col span="5" /></colgroup><tbody><tr height="34"><td height="34" style="height:34px;width:145px;"> 방법 </td><td style="width:88px;"> SSTD NMR </td><td rowspan="2" style="width:88px;"> SST NMR (31) </<html> TD&gt; <td style="width:88px;"> 선 모양 분석 </td><td style="width:88px;"> 선 모양 분석 </td><td style="width:88px;"> 선 모양 분석 </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:145px;"> 매개 변수 </td><td style="width:88px;"> (이 작품) </td><td style="width:88px;"> (1 H NMR) 4 </td><td style="width:88px;"> (1 H NMR) 5 </td><td style="width:88px;"> (13 C NMR) (6) </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> E 298 (KJ 몰 -1) </td><td style="width:88px;"> 79.7 ± 0.1 </td><td style="width:88px;"> 73.1 ± 1.4 </td><td style="width:88px;"> 70.5 ± 1.7 </td><td style="width:88px;"> 82.0 ± 1.3 </td><td style="width:88px;"> 79.5 ± 0.4 </td></tr><tr height="21">21px; 폭 : 52 픽셀; &quot;&gt; ΔH ‡ (KJ 몰 -1) </td><td style="width:88px;"> 77.2 ± 0.1 </td><td style="width:88px;"> 70.6 ± 1.4 </td><td style="width:88px;"> (68) </td><td style="width:88px;"> 79.5 ± 0.4 </td><td style="width:88px;"> 76.6 ± 0.4 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> ΔS ‡ (J 몰 -1 K -1) </td><td style="width:88px;"> 11.5 ± 0.4 </td><td style="width:88px;"> -10.5 ± 5.0 </td><td style="width:88px;"> -15.0 ± 5.1 </td><td style="width:88px;"> 13 ± 8 </td><td style="width:88px;"> 3 ± 4 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> ΔG ‡ 298 (KJ 몰 -1) </td><td style="width:88px;"> 73.8 ± 0.1 </td><td style="width:88px;"> 73.7 ± 2.0 </td><td style="width:88px;"> (72)0.5 </td><td style="width:88px;"> 75.3 ± 0.4 </td><td style="width:88px;"> 75.7 ± 0.4 </td></tr><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:145px;"> 용제 </td><td style="width:88px;"> Tol- D 8 </td><td style="width:88px;"> Tol- D 8 </td><td style="width:88px;"> 사염화탄소 </td><td style="width:88px;"> 아세톤 D (6) </td><td style="width:88px;"> 산뜻한 </td></tr></tbody></table> 표 2. 활성화 파라미터 테이블은 N의 내부 회전 기동 파라미터는, N 분석을 위해 다른 NMR 방법을 사용하여 얻어진 동일한 파라미터와 비교 SSTD NMR 법에 의해 얻어진 -dimethylacetamide 도시이 표 4,5,6 오류. 표준 편차 오류 (SD)를 참조하십시오. (로얄 SOC의 허가 기준 (21)로부터 재현화학에 iety).

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