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Articulo de referencia

Polarización cruzada

La secuencia de pulsos CP. La secuencia comienza con un pulso de 90º en el canal más abundante (típicamente H). A continuación, se aplican pulsos de contacto CP que cumplen la c...

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La secuencia de pulsos CP. La secuencia comienza con un pulso de 90º en el canal más abundante (típicamente H). A continuación, se aplican pulsos de contacto CP que cumplen la condición de Hartmann-Hahn para transferir la magnetización de H a X. Finalmente, se detecta la desintegración por inducción libre (FID) de los núcleos X, típicamente con desacoplamiento de 1H .

La polarización cruzada ( CP ), publicada originalmente en 1962 como resonancia doble nuclear en el marco giratorio por Sven R. Hartmann y Erwin Hahn [ 1 ] , es una técnica de resonancia magnética nuclear de estado sólido (ssNMR) que se utiliza para transferir la magnetización nuclear de diferentes tipos de núcleos mediante interacciones dipolares heteronucleares. La polarización cruzada 1H -X mejora drásticamente la sensibilidad de los experimentos de ssNMR en la mayoría de los experimentos que involucran núcleos de espín 1/2, aprovechando la mayor polarización de 1H y los tiempos de relajación T1 ( 1H ) más cortos .

En 1972, Michael Gibby, Alexander Pines y John S. Waugh, del Instituto Tecnológico de Massachusetts [ 2 ] [ 3 ] , adaptaron de manera crucial la CP al giro en ángulo mágico (MAS) , adaptando una variante del experimento de Hartmann y Hahn diseñado por Lurie y Slichter . [ 4 ] La técnica ahora se conoce ampliamente como CPMAS.

Cuando se cumple la condición de Hartmann-Hahn, los niveles de energía se alinean en el marco de referencia giratorio de radiofrecuencia, lo que permite la transferencia de magnetización.

En CP, la polarización nuclear natural de un espín abundante (típicamente 1 H) se explota para aumentar la polarización de un espín raro (como 13 C, 15 N, 31 P) irradiando la muestra con ondas de radio a las frecuencias que coinciden con la condición de Hartmann-Hahn: [ 1 ]

γHB1(1H)=γincógnitaB1(incógnita)±norteωR{\displaystyle \gamma _{H}B_{1}(^{1}{\text{H}})=\gamma _{X}B_{1}({\text{X}})\pm n\omega _{R}}

dóndeγ{\displaystyle \gamma }son las relaciones giromagnéticas ,ωR{\displaystyle \omega _{R}}es la velocidad de giro ynorte{\displaystyle n}es un número entero . Este proceso a veces se denomina "bloqueo de espín". La potencia de un pulso de contacto se suele aumentar gradualmente para lograr una transferencia de magnetización más amplia y eficiente .

La evolución de la intensidad de la señal de RMN de X durante la polarización cruzada es un proceso de acumulación y decaimiento cuyo eje temporal se suele denominar "tiempo de contacto". Para tiempos de contacto de polarización cruzada cortos, se produce una acumulación de magnetización de X, durante la cual se transfiere la magnetización de 1H desde espines cercanos (y espines distantes mediante difusión de espín de protones ) a X. Para tiempos de contacto de polarización cruzada más largos, la magnetización de X disminuye desde la relajación T 1ρ (X), es decir, el decaimiento de la magnetización durante un bloqueo de espín.

Referencias

  1. 1 2 Hartmann, SR; Hahn, EL (1962). "Resonancia doble nuclear en el marco giratorio" (PDF) . Phys. Rev. 128 ( 5): 2042– 2053. Bibcode : 1962PhRv..128.2042H . doi : 10.1103/PhysRev.128.2042 .
  2. ↑ Pines, A.; Gibby, MG; Waugh, JS (1972-02-15). "Espectroscopia de inducción nuclear mejorada por protones. Un método para RMN de alta resolución de espines diluidos en sólidos" . The Journal of Chemical Physics . 56 (4): 1776– 1777. Bibcode : 1972JChPh..56.1776P . doi : 10.1063/1.1677439 . ISSN 0021-9606 . 
  3. ↑ US 3792346 , "Espectroscopia de inducción nuclear potenciada por protones" 
  4. ↑ Lurie, Fred M.; Slichter, Charles P. (17 de febrero de 1964). "Temperatura de espín en resonancia doble nuclear" . Physical Review . 133 (4A): A1108– A1122. doi : 10.1103/PhysRev.133.A1108 .