அணு காந்த அதிர்வு நிறமாலையியல்

அணு காந்த அதிர்வு நிறமாலை (Nuclear magnetic resonance spectroscopy)  பொதுவாக NMR நிறமாலை அல்லது காந்த அதிர்வு நிறமாலை ( MRS ) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு வெளிப்புற காந்தப்புலத்தில் பூஜ்ஜியமற்ற அணுக்கரு சுழல்களுடன் அணுக்கருக்களின் மறு-நோக்குநிலையை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு நிறமாலை நுட்பமாகும். 

இந்த மறு-நோக்குநிலை ரேடியோ அதிர்வெண் பகுதியில் தோராயமாக 4 முதல் 900 MHz வரையிலான மின்காந்த கதிர்வீச்சை உறிஞ்சுவதன் மூலம் நிகழ்கிறது, இது கருவின் ஐசோடோபிக் தன்மையைப் பொறுத்தது மற்றும் வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் வலிமைக்கு விகிதாசாரமாக அதிகரிக்கிறது.  குறிப்பிடத்தக்க வகையில், ஒவ்வொரு NMR-செயலில் உள்ள கருவின் அதிர்வு அதிர்வெண் அதன் வேதியியல் சூழலைப் பொறுத்தது. இதன் விளைவாக, NMR நிறமாலை மாதிரியில் இருக்கும் தனிப்பட்ட செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் மற்றும் அதே மூலக்கூறில் அருகிலுள்ள கருக்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் பற்றிய தகவல்களை வழங்குகிறது. NMR நிறமாலை தனிப்பட்ட சேர்மங்கள் மற்றும் செயல்பாட்டுக் குழுக்களுக்கு தனித்துவமானது அல்லது மிகவும் சிறப்பியல்பு வாய்ந்தது என்பதால், NMR நிறமாலை என்பது மூலக்கூறு கட்டமைப்புகளை, குறிப்பாக கரிம சேர்மங்களை அடையாளம் காண மிக முக்கியமான முறைகளில் ஒன்றாகும் .

NMR இன் கொள்கை பொதுவாக மூன்று தொடர்ச்சியான படிகளை உள்ளடக்கியது:

 பயன்படுத்தப்பட்ட, நிலையான காந்தப்புலமான B 0 இல் காந்த அணுக்கரு     சுழல்களின் சீரமைப்பு (துருவப்படுத்தல்) .
 இந்த அணுக்கரு சுழற்சியின்     சீரமைப்பின் குழப்பம், பலவீனமான ஊசலாடும் காந்தப்புலத்தால் ஏற்படுகிறது, இது பொதுவாக ரேடியோ-அதிர்வெண் (RF) துடிப்பு என குறிப்பிடப்படுகிறது.
 இந்தக் குழப்பத்தின் விளைவாக மாதிரியின் கருக்களால் வெளிப்படும் மின்காந்த அலைகளைக் கண்டறிதல் மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்தல்.

இதேபோல், உயிர் வேதியியலாளர்கள் புரதங்கள் மற்றும் பிற சிக்கலான மூலக்கூறுகளை அடையாளம் காண NMR ஐப் பயன்படுத்துகின்றனர். அடையாளம் காண்பதைத் தவிர, NMR நிறமாலையியல் மூலக்கூறுகளின் அமைப்பு, இயக்கவியல், எதிர்வினை நிலை மற்றும் வேதியியல் சூழல் பற்றிய விரிவான தகவல்களை வழங்குகிறது. NMR இன் மிகவும் பொதுவான வகைகள் புரோட்டான் மற்றும் கார்பன்-13 NMR நிறமாலையியல் ஆகும், ஆனால் இது சுழல் கொண்ட கருக்களைக் கொண்ட எந்த வகையான மாதிரிக்கும் பொருந்தும் .

NMR நிறமாலைகள் தனித்துவமானவை, நன்கு தீர்க்கக்கூடியவை, பகுப்பாய்வு ரீதியாகப் பிரிக்கக்கூடியவை மற்றும் சிறிய மூலக்கூறுகளுக்கு பெரும்பாலும் மிகவும் கணிக்கக்கூடியவை . வெவ்வேறு செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் வெளிப்படையாக வேறுபடுத்தக்கூடியவை, மேலும் வெவ்வேறு அண்டை மாற்றுகளுடன் ஒரே மாதிரியான செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் இன்னும் வேறுபடுத்தக்கூடிய சமிக்ஞைகளை வழங்குகின்றன. NMR பெரும்பாலும் பாரம்பரிய ஈரமான வேதியியல் சோதனைகளான வண்ண வினையாக்கிகள் அல்லது அடையாளம் காண வழக்கமான குரோமடோகிராபி ஆகியவற்றை மாற்றியுள்ளது .

NMR நிறமாலையியல் முறையின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடு அதன் மோசமான உணர்திறன் ஆகும் ( மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி போன்ற பிற பகுப்பாய்வு முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது ). பொதுவாக ஒரு நல்ல தரமான NMR நிறமாலையைப் பதிவு செய்ய 2–50 மி.கி. பொருள் தேவைப்படுகிறது. NMR முறை அழிவுகரமானது அல்ல, எனவே பொருளை மீட்டெடுக்கலாம். உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட NMR நிறமாலையைப் பெற, திடப்பொருட்கள் பொதுவாக திரவக் கரைசல்களை உருவாக்க கரைக்கப்படுகின்றன, இருப்பினும் திட-நிலை NMR நிறமாலையியல் முறையும் சாத்தியமாகும்.

NMR இன் கால அளவு ஒப்பீட்டளவில் நீளமானது, எனவே இது சராசரி நிறமாலையை மட்டுமே உருவாக்கி, வேகமான நிகழ்வுகளைக் கவனிப்பதற்கு ஏற்றதல்ல. NMR நிறமாலையில் அதிக அளவு அசுத்தங்கள் காணப்பட்டாலும், அசுத்தங்களைக் கண்டறிவதற்கு சிறந்த முறைகள் உள்ளன, ஏனெனில் NMR இயல்பாகவே மிகவும் உணர்திறன் கொண்டதல்ல - அதிக அதிர்வெண்களில், உணர்திறன் அதிகமாக இருந்தாலும்.

தொடர்பு நிறமாலையியல் என்பது சாதாரண NMR இன் வளர்ச்சியாகும். இரு பரிமாண NMR இல் , உமிழ்வு ஒரு ஒற்றை அதிர்வெண்ணை மையமாகக் கொண்டுள்ளது, மேலும் தொடர்புடைய ஒத்ததிர்வுகள் காணப்படுகின்றன. இது கவனிக்கப்பட்ட செயல்பாட்டுக் குழுவின் அண்டை மாற்றுகளை அடையாளம் காண அனுமதிக்கிறது, இது அதிர்வுகளை தெளிவாக அடையாளம் காண அனுமதிக்கிறது. மிகவும் சிக்கலான 3D மற்றும் 4D முறைகள் மற்றும் குறிப்பிட்ட வகையான அதிர்வுகளை அடக்க அல்லது பெருக்க வடிவமைக்கப்பட்ட பல்வேறு முறைகளும் உள்ளன. நியூக்ளியர் ஓவர்ஹவுசர் விளைவு (NOE) நிறமாலையியல் இல், அதிர்வுகளின் தளர்வு காணப்படுகிறது. NOE கருக்களின் அருகாமையைப் பொறுத்தது என்பதால், ஒவ்வொரு கருவிற்கும் NOE ஐ அளவிடுவது மூலக்கூறின் முப்பரிமாண மாதிரியை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

NMR ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் ஒப்பீட்டளவில் விலை உயர்ந்தவை; பல்கலைக்கழகங்கள் பொதுவாக அவற்றைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை தனியார் நிறுவனங்களில் குறைவாகவே காணப்படுகின்றன. 2000 மற்றும் 2015 க்கு இடையில், ஒரு NMR ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரின் விலை சுமார் 0.5–5 மில்லியன்  அமெரிக்க டாலர்கள் .  நவீன NMR ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் மிகவும் வலுவான, பெரிய மற்றும் விலையுயர்ந்த திரவ-ஹீலியம் -குளிரூட்டப்பட்ட மீக்கடத்தும் காந்தத்தைக் கொண்டுள்ளன , ஏனெனில் தெளிவுத்திறன் நேரடியாக காந்தப்புல வலிமையைப் பொறுத்தது. அதிக காந்தப்புலம் NMR ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியின் உணர்திறனையும் மேம்படுத்துகிறது, இது இரண்டு அணுக்கரு நிலைகளுக்கு இடையிலான மக்கள்தொகை வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது , இது காந்தப்புல வலிமையுடன் அதிவேகமாக அதிகரிக்கிறது.

நிரந்தர காந்தங்கள் மற்றும் குறைந்த தெளிவுத்திறன் கொண்ட குறைந்த விலை இயந்திரங்களும் கிடைக்கின்றன, அவை எதிர்வினை கண்காணிப்பு மற்றும் மாதிரிகளை விரைவாகச் சரிபார்த்தல் போன்ற சில பயன்பாடுகளுக்கு இன்னும் போதுமான செயல்திறனை வழங்குகின்றன. பெஞ்ச்டாப் அணு காந்த அதிர்வு நிறமாலை அளவிகள் கூட உள்ளன . புரோட்டான்களின் NMR நிறமாலை ( 1 H கருக்கள்) பூமியின் காந்தப்புலத்தில் கூட காணப்படுகிறது . குறைந்த தெளிவுத்திறன் கொண்ட NMR பரந்த சிகரங்களை உருவாக்குகிறது, இது ஒன்றையொன்று எளிதாக ஒன்றுடன் ஒன்று இணைக்க முடியும், இதனால் சிக்கலான கட்டமைப்புகளைத் தீர்ப்பதில் சிக்கல்கள் ஏற்படுகின்றன. அதிக வலிமை கொண்ட காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்துவது சிகரங்களின் சிறந்த உணர்திறன் மற்றும் அதிக தெளிவுத்திறனை விளைவிக்கிறது, மேலும் இது ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காக விரும்பப்படுகிறது.  

வரலாறு

NMR கண்டுபிடிப்புக்கான பெருமை 1944 இல் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசைப் பெற்ற இசிடோர் ஐசக் ரபிக்குச் செல்கிறது.  ஹார்வர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள பர்செல் குழுவும் ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள ப்ளாச் குழுவும் 1940களின் பிற்பகுதியிலும் 1950களின் முற்பகுதியிலும் NMR ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியை சுயாதீனமாக உருவாக்கின. எட்வர்ட் மில்ஸ் பர்செல் மற்றும் பெலிக்ஸ் ப்ளாச் ஆகியோர் தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளுக்காக 1952 ஆம் ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசைப் பகிர்ந்து கொண்டனர் .  

NMR-செயல்பாட்டு அளவுகோல்கள்

அணுக்கருக்களில் NMR செயல்பாட்டின் முக்கிய தீர்மானிப்பவர் அணுக்கரு சுழல் குவாண்டம் எண் ( I ) ஆகும். அணுவின் " சுழல் " போன்ற இந்த உள்ளார்ந்த குவாண்டம் பண்பு, கருவின் கோண உந்தத்தை வகைப்படுத்துகிறது. NMR-செயலில் இருக்க, ஒரு கருவில் பூஜ்ஜியமற்ற அணுக்கரு சுழற்சி இருக்க வேண்டும் ( I ≠ 0).  இந்த பூஜ்ஜியமற்ற சுழல்தான் கருக்கள் வெளிப்புற காந்தப்புலங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளவும் NMR இல் சமிக்ஞைகளைக் காட்டவும் உதவுகிறது. ஒற்றைப்படை புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களைக் கொண்ட அணுக்கள் அணுக்கரு சுழல் குவாண்டம் எண்ணுக்கு அரை-முழு எண் மதிப்புகளைக் காட்டுகின்றன ( I = 1/2, 3/2, 5/2, மற்றும் பல). இந்த அணுக்கள் பூஜ்ஜியமற்ற அணுக்கரு சுழற்சியைக் கொண்டிருப்பதால் NMR-செயலில் உள்ளன. இரட்டைப்படை கூட்டுத்தொகை ஆனால் ஒற்றைப்படை எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்கள் மற்றும் ஒற்றைப்படை எண்ணிக்கையிலான நியூட்ரான்கள் இரண்டையும் கொண்ட அணுக்கள் முழு எண் அணுக்கரு சுழற்சிகளைக் காட்டுகின்றன ( I = 1, 2, 3, மற்றும் பல). மாறாக, புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் இரண்டையும் சம எண்ணிக்கையில் கொண்ட அணுக்கள் பூஜ்ஜியத்தின் அணுக்கரு சுழல் குவாண்டம் எண்ணைக் கொண்டுள்ளன ( I = 0), எனவே அவை NMR-செயலில் இல்லை.  NMR-செயலில் உள்ள கருக்கள், குறிப்பாக 1/2 சுழல் குவாண்டம் எண்ணைக் கொண்டவை, NMR ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியில் பெரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. எடுத்துக்காட்டுகளில் 1 H, 13 C, 15 N, மற்றும் 31 P ஆகியவை அடங்கும்.  மிக அதிக சுழற்சியைக் கொண்ட சில அணுக்கள் ( 99 Tc அணுவிற்கு 9/2 ஆக) NMR ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியுடன் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. 

NMR நுட்பங்களின் முக்கிய அம்சங்கள்

ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண்

ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும் போது, ​​NMR செயலில் உள்ள கருக்கள் ( 1 H அல்லது 13 C போன்றவை) ஐசோடோப்பின் அதிர்வெண் பண்புகளில் மின்காந்த கதிர்வீச்சை உறிஞ்சுகின்றன .  ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண், உறிஞ்சப்படும் கதிர்வீச்சின் ஆற்றல் மற்றும் சமிக்ஞையின் தீவிரம் ஆகியவை காந்தப்புலத்தின் வலிமைக்கு விகிதாசாரமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, 21- டெஸ்லா காந்தப்புலத்தில், ஹைட்ரஜன் கருக்கள் ( புரோட்டான்கள் ) 900 MHz இல் எதிரொலிக்கின்றன. 21 T காந்தத்தை 900 MHz காந்தமாகக் குறிப்பிடுவது பொதுவானது  , ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் மிகவும் பொதுவான கருவாகக் கண்டறியப்படுகிறது. இருப்பினும், வெவ்வேறு கருக்கள் அவற்றின் அணு காந்த தருணங்களுக்கு ஏற்ப இந்த புல வலிமையில் வெவ்வேறு அதிர்வெண்களில் எதிரொலிக்கும் .  

மாதிரி கையாளுதல்

NMR மாதிரி ஒரு மெல்லிய சுவர் கொண்ட கண்ணாடிக் குழாயில் தயாரிக்கப்படுகிறது - ஒரு NMR குழாய் .

ஒரு NMR ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் பொதுவாக ஒரு வலுவான காந்தத்திற்குள் ஒரு சுழலும் மாதிரி-வைத்திருப்பி, ஒரு ரேடியோ-அதிர்வெண் உமிழ்ப்பான் மற்றும் மாதிரியைச் சுற்றி காந்தத்திற்குள் செல்லும் ஒரு ஆய்வு (ஆண்டெனா அசெம்பிளி) கொண்ட ஒரு ரிசீவர், விருப்பமாக பரவல் அளவீடுகளுக்கான சாய்வு சுருள்கள் மற்றும் அமைப்பைக் கட்டுப்படுத்த மின்னணுவியல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. பரவல் இயக்கத்தை சராசரியாகக் கணக்கிட மாதிரியைச் சுழற்றுவது பொதுவாக அவசியம், இருப்பினும், தீர்வு இயக்கம் ஒரு முக்கியமான மாறியாக இருக்கும்போது சில சோதனைகள் ஒரு நிலையான மாதிரியைக் கோருகின்றன. உதாரணமாக, பரவல் மாறிலிகளின் அளவீடுகள் ( பரவல் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட நிறமாலை அல்லது DOSY)  சுழலும் ஒரு நிலையான மாதிரியைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகின்றன, மேலும் செயல்முறை ஓட்டங்களின் ஆன்லைன் பகுப்பாய்விற்கு ஓட்ட செல்களைப் பயன்படுத்தலாம்.

பிரித்தெடுக்கப்பட்ட கரைப்பான்கள்

ஒரு கரைசலில் உள்ள பெரும்பாலான மூலக்கூறுகள் கரைப்பான் மூலக்கூறுகளாகும், மேலும் பெரும்பாலான வழக்கமான கரைப்பான்கள் ஹைட்ரோகார்பன்களாகும் , எனவே அவை NMR-செயலில் உள்ள ஹைட்ரஜன்-1 கருக்களைக் கொண்டுள்ளன. கரைப்பான் ஹைட்ரஜன் அணுக்களிலிருந்து வரும் சமிக்ஞைகள் பரிசோதனையை மூழ்கடித்து கரைந்த பகுப்பாய்வின் பகுப்பாய்வில் தலையிடுவதைத் தவிர்க்க, டியூட்டரேட்டட் கரைப்பான்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு >99% புரோட்டான்கள் டியூட்டீரியம் (ஹைட்ரஜன்-2) மூலம் மாற்றப்படுகின்றன .  மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் டியூட்டரேட்டட் கரைப்பான் டியூட்டரோகுளோரோஃபார்ம் (CDCl 3 ), இருப்பினும் மற்ற கரைப்பான்கள் மாதிரியின் கரைதிறன், ஹைட்ரஜன் பிணைப்பைக் கட்டுப்படுத்தும் விருப்பம் அல்லது உருகும் அல்லது கொதிநிலைகள் போன்ற பல்வேறு காரணங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம். ஒரு மூலக்கூறின் வேதியியல் மாற்றங்கள் கரைப்பான்களுக்கு இடையில் சிறிது மாறுகின்றன, எனவே பயன்படுத்தப்படும் கரைப்பான் கிட்டத்தட்ட எப்போதும் வேதியியல் மாற்றங்களுடன் தெரிவிக்கப்படுகிறது. [ சான்று தேவை ] புரோட்டான் NMR நிறமாலை பெரும்பாலும் டெட்ராமெதில்சிலேனை (TMS) சேர்ப்பதற்குப் பதிலாக உள் தரநிலையாக அறியப்பட்ட கரைப்பான் எஞ்சிய புரோட்டான் உச்சத்திற்கு எதிராக அளவீடு செய்யப்படுகிறது  , இது வழக்கமாக பூஜ்ஜியத்தின் வேதியியல் மாற்றத்தைக் கொண்டிருப்பதாக வரையறுக்கப்படுகிறது. 

ஷிம் மற்றும் பூட்டு

அணு காந்த அதிர்வு காரணமாக ஏற்படும் மிகச் சிறிய அதிர்வெண் மாற்றங்களைக் கண்டறிய, பயன்படுத்தப்படும் காந்தப்புலம் மாதிரி அளவு முழுவதும் மிகவும் சீரானதாக இருக்க வேண்டும். உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட NMR ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள், காந்தப்புலத்தின் ஒருமைப்பாட்டை ஒரு சில கன சென்டிமீட்டர் அளவில் ஒரு பில்லியனுக்கு பாகங்களாக ( ppb ) சரிசெய்ய ஷிம்களைப் பயன்படுத்துகின்றன . காந்தப்புலத்தில் உள்ள சீரற்ற தன்மை மற்றும் சறுக்கலைக் கண்டறிந்து ஈடுசெய்ய, ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் ஒரு தனி பூட்டு அலகுடன் கரைப்பான் டியூட்டீரியம் அதிர்வெண்ணில் ஒரு "பூட்டை" பராமரிக்கிறது, இது அடிப்படையில் ஆர்வமுள்ள மாதிரியின் கருக்களுக்குப் பதிலாக பூட்டு கருவுக்கு (டியூட்டீரியம்) டியூன் செய்யப்பட்ட கூடுதல் டிரான்ஸ்மிட்டர் மற்றும் RF செயலியாகும்.  நவீன NMR ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களில் ஷிம்மிங் தானாகவே சரிசெய்யப்படுகிறது, இருப்பினும் சில சந்தர்ப்பங்களில் சிறந்த தெளிவுத்திறனைப் பெற ஆபரேட்டர் ஷிம் அளவுருக்களை கைமுறையாக மேம்படுத்த வேண்டும். 

நிறமாலை கையகப்படுத்தல்

மாதிரியை ரேடியோ அதிர்வெண் (60–1000 MHz) துடிப்புடன் தூண்டும்போது, ​​ஒரு அணு காந்த அதிர்வு பதில் - ஒரு இலவச தூண்டல் சிதைவு (FID) - பெறப்படுகிறது. இது மிகவும் பலவீனமான சமிக்ஞையாகும், மேலும் உணர்திறன் வாய்ந்த ரேடியோ பெறுநர்கள் அதைப் பெற வேண்டும். மூல நேர-கள FID இலிருந்து அதிர்வெண்-கள நிறமாலையைப் பிரித்தெடுக்க ஒரு ஃபோரியர் மாற்றம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. ஒரு FID இலிருந்து ஒரு நிறமாலை குறைந்த சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது , ஆனால் மீண்டும் மீண்டும் கையகப்படுத்துதல்களின் சராசரியுடன் இது உடனடியாக மேம்படுகிறது. நல்ல 1 H NMR நிறமாலையை 16 மறுநிகழ்வுகளுடன் பெற முடியும், இது நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆகும். இருப்பினும், ஹைட்ரஜனை விட கனமான தனிமங்களுக்கு, தளர்வு நேரம் மிகவும் நீளமானது, எ.கா. 13 C க்கு சுமார் 8 வினாடிகள். இதனால், அளவு கனமான-உறுப்பு நிறமாலையைப் பெறுவது நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும், பத்து நிமிடங்கள் முதல் மணிநேரம் வரை ஆகும்.  

துடிப்பைத் தொடர்ந்து, கருக்கள் சராசரியாக, நிறமாலை காந்தப்புலத்துடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் தூண்டப்படுகின்றன. தூண்டுதலின் அளவை துடிப்பு அகலத்துடன் கட்டுப்படுத்தலாம், பொதுவாக உகந்த 90° துடிப்புக்கு சுமார் 3–8 μs. துடிப்பு அகலத்தின் செயல்பாடாக (கையொப்பமிடப்பட்ட) தீவிரத்தை வரைவதன் மூலம் துடிப்பு அகலத்தை தீர்மானிக்க முடியும். இது ஒரு சைன் வளைவைப் பின்பற்றுகிறது , அதன்படி, 180° மற்றும் 360° துடிப்புகளுக்கு ஒத்த துடிப்பு அகலங்களில் அடையாளத்தை மாற்றுகிறது. 

தூண்டுதலின் சிதைவு நேரங்கள், பொதுவாக வினாடிகளில் அளவிடப்படுகின்றன, இது தளர்வின் செயல்திறனைப் பொறுத்தது, இது இலகுவான கருக்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களில் வேகமானது, கனமான கருக்கள் மற்றும் கரைசல்களில் மெதுவாக இருக்கும், மேலும் வாயுக்களில் மிக நீண்டதாக இருக்கலாம். தளர்வு முடிவதற்குள் இரண்டாவது தூண்டுதல் துடிப்பு முன்கூட்டியே அனுப்பப்பட்டால், சராசரி காந்தமாக்கல் திசையன் தரை நிலைக்கு சிதைவடையவில்லை, இது சமிக்ஞையின் வலிமையை கணிக்க முடியாத வகையில் பாதிக்கிறது. நடைமுறையில், உச்சப் பகுதிகள் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக்கு விகிதாசாரமாக இல்லை; செயல்பாட்டுக் குழுக்களின் இருப்பை மட்டுமே கண்டறிய முடியும், ஆனால் அளவைக் கண்டறிய முடியாது. தளர்வு நேரத்தையும், இதனால் துடிப்புகளுக்கு இடையில் தேவையான தாமதத்தையும் தீர்மானிக்க ஒரு தலைகீழ் மீட்பு பரிசோதனை செய்ய முடியும். 180° துடிப்பு, சரிசெய்யக்கூடிய தாமதம் மற்றும் 90° துடிப்பு கடத்தப்படுகிறது. 90° துடிப்பு சரியாக சமிக்ஞையை ரத்து செய்யும்போது, ​​தாமதம் 90° தளர்வுக்குத் தேவையான நேரத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது.  தலைகீழ் மீட்பு அளவு 13 C, 2 D மற்றும் பிற நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் சோதனைகளுக்கு மதிப்புமிக்கது . 

நிறமாலை விளக்கம்

NMR சமிக்ஞைகள் பொதுவாக மூன்று மாறிகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன: வேதியியல் மாற்றம், சுழல்-சுழல் இணைப்பு மற்றும் தளர்வு நேரம்.

வேதியியல் மாற்றம்

 முதன்மைக் கட்டுரை: வேதியியல் மாற்றம் 
வேதியியல் மாற்றத்திற்கான எடுத்துக்காட்டு: ஹெக்ஸாபோரேன் B 6 H 10 இன் NMR நிறமாலை , அதிர்வெண்ணில் உச்சங்கள் மாற்றப்பட்டதைக் காட்டுகிறது, இது மூலக்கூறு அமைப்பு பற்றிய துப்புகளைத் தருகிறது 

அணுக்கரு சுழல் நிலைகளுக்கு இடையிலான ஆற்றல் வேறுபாடு Δ E காந்தப்புலத்திற்கு ( ஜீமன் விளைவு ) விகிதாசாரமாகும். Δ E கருவின் மின்னணு சூழலுக்கும் உணர்திறன் கொண்டது, இது வேதியியல் மாற்றம், δ என அழைக்கப்படுகிறது. NMR வரைபடங்களின் எளிய வகைகள் மூலக்கூறில் ஆய்வு செய்யப்படும் கருக்களின் வெவ்வேறு வேதியியல் மாற்றங்களின் வரைபடங்கள் ஆகும். δ இன் மதிப்பு பெரும்பாலும் "கவசம்" என்ற சொற்களில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது: கவச கருக்கள் அதிக Δ E ஐக் கொண்டுள்ளன . δ மதிப்புகளின் வரம்பு சிதறல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது 1 H சமிக்ஞைகளுக்கு மிகவும் சிறியது, ஆனால் மற்ற கருக்களுக்கு மிகப் பெரியது. NMR சமிக்ஞைகள் ஒரு குறிப்பு சமிக்ஞையுடன் தொடர்புடையவை, பொதுவாக TMS ( டெட்ராமெதில்சிலேன் ) உடன் தொடர்புடையவை. கூடுதலாக, NMR சமிக்ஞைகளின் விநியோகம் புலம் சார்ந்தது என்பதால், இந்த அதிர்வெண்கள் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் அதிர்வெண்ணால் வகுக்கப்படுகின்றன. இருப்பினும், நாம் Hz ஐ MHz ஆல் வகுக்கிறோம் என்பதால், இதன் விளைவாக வரும் எண் மிகவும் சிறியதாக இருக்கும், எனவே இது ஒரு மில்லியனால் பெருக்கப்படுகிறது. எனவே இந்த செயல்பாடு "வேதியியல் மாற்றம்" எனப்படும் ஒரு லொக்கேட்டர் எண்ணை ஒரு மில்லியனுக்கு பாகங்களின் அலகுகளுடன் வழங்குகிறது.  வேதியியல் மாற்றம் கட்டமைப்பு தகவல்களை வழங்குகிறது.

வேதியியல் மாற்றங்களின் (மற்றும் J கள், கீழே காண்க) மாற்றம் நிறமாலையை ஒதுக்குதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. டயமக்னடிக் கரிம சேர்மங்களுக்கு, பெரிய தரவுத்தளங்கள் மற்றும் எளிதான கணக்கீட்டு கருவிகள் காரணமாக 1 H மற்றும் 13 C NMR நிறமாலையின் ஒதுக்கீடுகள் மிகவும் நுட்பமானவை. பொதுவாக, புரோட்டான்களுக்கான வேதியியல் மாற்றங்கள் மிகவும் கணிக்கக்கூடியவை, ஏனெனில் மாற்றங்கள் முதன்மையாக கேடய விளைவுகளால் (எலக்ட்ரான் அடர்த்தி) தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. பல கனமான கருக்களுக்கான வேதியியல் மாற்றங்கள் உற்சாகமான நிலைகள் ("பாரா காந்த" கேடய டென்சருக்கு பங்களிப்பு) உள்ளிட்ட பிற காரணிகளால் மிகவும் வலுவாக பாதிக்கப்படுகின்றன. இந்த பாரா காந்த பங்களிப்பு, பாரா காந்தத்தன்மையுடன் தொடர்பில்லாதது ) வேதியியல் மாற்றங்களின் போக்குகளை சீர்குலைப்பது மட்டுமல்லாமல், பணிகளை சிக்கலாக்குகிறது, ஆனால் இது மிகப் பெரிய வேதியியல் மாற்ற வரம்புகளுக்கும் வழிவகுக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பெரும்பாலான கரிம சேர்மங்களுக்கான பெரும்பாலான 1 H NMR சமிக்ஞைகள் 15 ppm க்குள் உள்ளன. 31 P NMR க்கு, வரம்பு நூற்றுக்கணக்கான ppm ஆகும். 

பாரா காந்த NMR நிறமாலையியல் முறையில் , மாதிரிகள் பாரா காந்தத்தன்மை கொண்டவை, அதாவது அவை இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளன. பாரா காந்தத்தன்மை மிகவும் மாறுபட்ட வேதியியல் மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. 1 H NMR நிறமாலையியல் முறையில், வேதியியல் மாற்ற வரம்பு ஆயிரக்கணக்கான ppm வரை பரவக்கூடும். 

 தொடர்பு நிறமாலையியல் 
தொடர்பு நிறமாலையியல் என்பது இரு பரிமாண அணு காந்த அதிர்வு (NMR) நிறமாலையியல் அல்லது 2D-NMR இன் பல வகைகளில் ஒன்றாகும். இந்த வகை NMR பரிசோதனை அதன் சுருக்கமான COSY மூலம் நன்கு அறியப்படுகிறது . இரு பரிமாண NMR இன் பிற வகைகளில் J-ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, பரிமாற்ற நிறமாலையியல் (EXSY), நியூக்ளியர் ஓவர்ஹவுசர் விளைவு நிறமாலையியல் (NOESY), மொத்த தொடர்பு நிறமாலையியல் (TOCSY) மற்றும் HSQC , HMQC மற்றும் HMBC போன்ற ஹெட்டோரோநியூக்ளியர் தொடர்பு பரிசோதனைகள் ஆகியவை அடங்கும் . தொடர்பு நிறமாலையியல் ஆய்வில், உமிழ்வு ஒரு தனிப்பட்ட கருவின் உச்சத்தை மையமாகக் கொண்டுள்ளது; அதன் காந்தப்புலம் மற்றொரு கருவியுடன் பிணைப்பு (COSY, HSQC, முதலியன) அல்லது இடைவெளி (NOE) இணைப்பு மூலம் தொடர்புபடுத்தப்பட்டால், தொடர்புள்ள கருவின் அதிர்வெண்ணிலும் ஒரு பதிலைக் கண்டறிய முடியும். இரு பரிமாண NMR நிறமாலைகள் ஒரு பரிமாண NMR நிறமாலையை விட ஒரு மூலக்கூறைப் பற்றிய கூடுதல் தகவல்களை வழங்குகின்றன, மேலும் ஒரு மூலக்கூறின் கட்டமைப்பை தீர்மானிப்பதில் குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும் , குறிப்பாக ஒரு பரிமாண NMR ஐப் பயன்படுத்தி வேலை செய்ய மிகவும் சிக்கலான மூலக்கூறுகளுக்கு. முதல் இரு பரிமாண பரிசோதனையான COY, 1971 இல் Université Libre de Bruxelles இன் பேராசிரியரான ஜீன் ஜீனரால் முன்மொழியப்பட்டது.  இந்த சோதனை பின்னர் 1976 இல் தங்கள் படைப்புகளை வெளியிட்ட வால்டர் பி. ஆவ், என்ரிகோ பார்தோல்டி மற்றும் ரிச்சர்ட் ஆர். எர்ன்ஸ்ட் ஆகியோரால் செயல்படுத்தப்பட்டது .

திட-நிலை அணுக்கரு காந்த அதிர்வு

பல்வேறு இயற்பியல் சூழ்நிலைகள் மூலக்கூறுகளை கரைசலில் ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்காது, அதே நேரத்தில் மற்ற நிறமாலை நுட்பங்களால் அணு மட்டத்திற்கு ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்காது. படிகங்கள், மைக்ரோகிரிஸ்டலின் பொடிகள், ஜெல்கள், அனிசோட்ரோபிக் கரைசல்கள் போன்ற திட-கட்ட ஊடகங்களில், குறிப்பாக இருமுனை இணைப்பு மற்றும் வேதியியல் மாற்ற அனிசோட்ரோபி ஆகியவை அணுக்கரு சுழல் அமைப்புகளின் நடத்தைக்கு ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. வழக்கமான கரைசல்-நிலை NMR நிறமாலையில், இந்த கூடுதல் தொடர்புகள் நிறமாலை கோடுகளின் குறிப்பிடத்தக்க விரிவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும். பல்வேறு நுட்பங்கள் உயர்-தெளிவுத்திறன் நிலைமைகளை நிறுவ அனுமதிக்கின்றன, இது குறைந்தபட்சம் 13 C நிறமாலைக்கு, தீர்வு-நிலை NMR நிறமாலையுடன் ஒப்பிடத்தக்கதாக இருக்கலாம்

உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட திட-நிலை NMR நிறமாலையியல் ஆய்வுக்கான இரண்டு முக்கியமான கருத்துக்கள், மாதிரி நோக்குநிலை மூலம் சாத்தியமான மூலக்கூறு நோக்குநிலையின் வரம்பு மற்றும் மாதிரி சுழல் மூலம் அனிசோட்ரோபிக் அணுக்கரு காந்த தொடர்புகளைக் குறைத்தல் ஆகும். பிந்தைய அணுகுமுறையில், மாய கோணத்தைச் சுற்றி வேகமாகச் சுழல்வது மிகவும் முக்கியமான முறையாகும், ஏனெனில் இந்த அமைப்பு சுழல்-1/2 கருக்களைக் கொண்டுள்ளது. சுமார் 20 kHz சுழல் விகிதங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதற்கு சிறப்பு உபகரணங்கள் தேவைப்படுகின்றன. பகுதி சீரமைப்பு அல்லது குறைக்கப்பட்ட இயக்கம் மாதிரிகளுடன் கூடிய பல இடைநிலை நுட்பங்கள் தற்போது NMR நிறமாலையியல் ஆய்வுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. திட-நிலை NMR விளைவுகள் ஏற்படும் பயன்பாடுகள் பெரும்பாலும் சவ்வு புரதங்கள், புரத இழைகள் அல்லது அனைத்து வகையான பாலிமர்கள் மற்றும் கனிம வேதியியலில் வேதியியல் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றின் கட்டமைப்பு விசாரணைகளுடன் தொடர்புடையவை, ஆனால் தாவர இலைகள் மற்றும் எரிபொருள் செல்கள் போன்ற "கவர்ச்சியான" பயன்பாடுகளையும் உள்ளடக்கியது. எடுத்துக்காட்டாக, ரஹ்மானி மற்றும் பலர், டியூட்டீரியம் NMR நிறமாலையைப் பயன்படுத்தி இருசெல்லார் கட்டமைப்புகளின் சுய-அசெம்பிளியில் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையின் விளைவை ஆய்வு செய்தனர்.  எக்ஸ்-ரே உருவமற்ற உலோக மாதிரிகள் (நானோ-அளவு பயனற்ற உலோகம் 99 Tc போன்றவை) விஷயத்தில் உலோக அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் திட-நிலை NMR பயனுள்ளதாக இருக்கும் .  சமீபத்திய ஆய்வுகள் உருவமற்ற கால்சியம் கார்பனேட் போன்ற நீரேற்றப்பட்ட பொருட்களில் நானோ வினாடி முதல் மில்லி வினாடி அளவிலான இயக்கங்களைத் தீர்க்க திட-நிலை NMR ஐ மூலக்கூறு இயக்கவியல் உருவகப்படுத்துதல்களுடன் இணைத்துள்ளன.

உயிர் மூலக்கூறு NMR நிறமாலையியல்

புரதங்கள்

NMR நிறமாலையியல் துறையில் உள்ள பெரும்பாலான கண்டுபிடிப்புகள், கட்டமைப்பு உயிரியலில் ஒரு முக்கியமான நுட்பமான புரத NMR நிறமாலையியல் துறையில் உள்ளன . இந்த ஆய்வுகளின் பொதுவான குறிக்கோள், புரதத்தின் உயர் தெளிவுத்திறன் 3-பரிமாண கட்டமைப்புகளைப் பெறுவதாகும், இது எக்ஸ்-கதிர் படிகவியல் மூலம் அடையக்கூடியதைப் போன்றது . எக்ஸ்-கதிர் படிகவியல் போலல்லாமல், NMR நிறமாலையியல் பொதுவாக 35 kDa க்கும் குறைவான புரதங்களுக்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்படுகிறது , இருப்பினும் பெரிய கட்டமைப்புகள் தீர்க்கப்பட்டுள்ளன. NMR நிறமாலையியல் பெரும்பாலும் பகுதியளவு அல்லது முழுமையாக உள்ளார்ந்த முறையில் கட்டமைக்கப்படாத புரதங்கள் பற்றிய உயர் தெளிவுத்திறன் தகவல்களைப் பெறுவதற்கான ஒரே வழியாகும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மருந்து வேட்பாளருடனான தொடர்புக்கு முன்னும் பின்னும் உள்ள அமைப்பு அதன் அறியப்பட்ட உயிர்வேதியியல் செயல்பாட்டுடன் ஒப்பிடப்படும் போது, ​​இணக்க செயல்பாட்டு உறவுகளைத் தீர்மானிப்பதற்கான ஒரு பொதுவான கருவியாக இது இப்போது உள்ளது . புரதங்கள் இந்தக் கட்டுரையில் முன்னர் விவாதிக்கப்பட்ட சிறிய கரிம மூலக்கூறுகளை விட பெரிய அளவிலான வரிசைகளாகும் , ஆனால் அடிப்படை NMR நுட்பங்களும் சில NMR கோட்பாடும் பொருந்தும். ஒரு சிறிய கரிம சேர்மத்துடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு புரத மூலக்கூறில் அதிக எண்ணிக்கையிலான அணுக்கள் இருப்பதால், அடிப்படை 1D நிறமாலை, நேரடி நிறமாலை பகுப்பாய்வு சாத்தியமற்றதாக மாறும் அளவிற்கு ஒன்றுடன் ஒன்று சமிக்ஞைகளால் நிரம்பியுள்ளது. எனவே, இந்த சிக்கலைச் சமாளிக்க பல பரிமாண (2, 3 அல்லது 4D) சோதனைகள் வகுக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த சோதனைகளை எளிதாக்க, புரதத்தை 13 C மற்றும் 15 N உடன் ஐசோடோப்பிகலாக லேபிளிடுவது விரும்பத்தக்கது, ஏனெனில் பிரதான இயற்கையாக நிகழும் ஐசோடோப்பு 12 C NMR-செயலில் இல்லை, மேலும் பிரதான இயற்கையாக நிகழும் 14 N ஐசோடோப்பின் அணுக்கரு குவாட்ருபோல் தருணம் இந்த நைட்ரஜன் ஐசோடோப்பிலிருந்து உயர் தெளிவுத்திறன் தகவல்களைப் பெறுவதைத் தடுக்கிறது. புரதங்களின் கட்டமைப்பு நிர்ணயத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படும் மிக முக்கியமான முறை, மூலக்கூறிற்குள் உள்ள அணுக்களுக்கு இடையிலான தூரத்தை அளவிட NOE சோதனைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. பின்னர், பெறப்பட்ட தூரங்கள் தூர வடிவியல் சிக்கலைத் தீர்ப்பதன் மூலம் மூலக்கூறின் 3D கட்டமைப்பை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன . ஒரு புரதத்தின் வெவ்வேறு பகுதிகளின் இயக்கவியல் மற்றும் இணக்க நெகிழ்வுத்தன்மை பற்றிய தகவல்களைப் பெற NMR ஐப் பயன்படுத்தலாம்.

நியூக்ளிக் அமிலங்கள்

நியூக்ளிக் அமிலம் NMR என்பது DNA அல்லது RNA போன்ற பாலி நியூக்ளிக் அமிலங்களின் அமைப்பு மற்றும் இயக்கவியல் பற்றிய தகவல்களைப் பெற NMR நிறமாலையியல் பயன்படுத்துவதாகும் . 2003 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி , அறியப்பட்ட அனைத்து RNA கட்டமைப்புகளிலும் கிட்டத்தட்ட பாதி NMR நிறமாலையியல் மூலம் தீர்மானிக்கப்பட்டது. 

நியூக்ளிக் அமிலம் மற்றும் புரத NMR நிறமாலையியல் ஒத்தவை ஆனால் வேறுபாடுகள் உள்ளன. நியூக்ளிக் அமிலங்கள் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் சிறிய சதவீதத்தைக் கொண்டுள்ளன, இவை பொதுவாக NMR நிறமாலையியல் இல் காணப்படும் அணுக்கள் ஆகும், மேலும் நியூக்ளிக் அமில இரட்டை சுருள்கள் கடினமானதாகவும் தோராயமாக நேரியல் ரீதியாகவும் இருப்பதால், அவை "நீண்ட தூர" தொடர்புகளை வழங்க தங்களைத் தாங்களே மடித்துக் கொள்ளாது.  நியூக்ளிக் அமிலங்களுடன் பொதுவாக செய்யப்படும் NMR வகைகள் 1 H அல்லது புரோட்டான் NMR , 13 C NMR , 15 N NMR , மற்றும் 31 P NMR . இரு பரிமாண NMR முறைகள் கிட்டத்தட்ட எப்போதும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதாவது தொடர்பு நிறமாலை (COSY) மற்றும் மொத்த ஒத்திசைவு பரிமாற்ற நிறமாலை (TOCSY) மூலம் பிணைப்பு அணு இணைப்புகளைக் கண்டறிய, மற்றும் அணு ஓவர்ஹவுசர் விளைவு நிறமாலை (NOESY) விண்வெளியில் ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக இருக்கும் கருக்களுக்கு இடையிலான இணைப்புகளைக் கண்டறிய. 

நிறமாலையிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட அளவுருக்கள், முக்கியமாக NOESY குறுக்கு-சிகரங்கள் மற்றும் இணைப்பு மாறிலிகள் , கிளைகோசிடிக் பிணைப்பு கோணங்கள், டைஹெட்ரல் கோணங்கள் ( கார்ப்ளஸ் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி ) மற்றும் சர்க்கரை பக்கர் இணக்கங்கள் போன்ற உள்ளூர் கட்டமைப்பு அம்சங்களைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தலாம் . பெரிய அளவிலான கட்டமைப்பிற்கு, இந்த உள்ளூர் அளவுருக்கள் பிற கட்டமைப்பு அனுமானங்கள் அல்லது மாதிரிகளுடன் கூடுதலாக வழங்கப்பட வேண்டும், ஏனெனில் இரட்டை ஹெலிக்ஸ் கடக்கப்படும்போது பிழைகள் சேர்க்கப்படுகின்றன, மேலும் புரதங்களைப் போலல்லாமல், இரட்டை ஹெலிக்ஸ் ஒரு சிறிய உட்புறத்தைக் கொண்டிருக்கவில்லை மற்றும் அதன் மீது மீண்டும் மடிக்காது. வளைந்த ஹெலிஸ்கள் , வாட்சன்-கிரிக் அல்லாத அடிப்படை இணைத்தல் மற்றும் கோஆக்சியல் ஸ்டேக்கிங் போன்ற தரமற்ற வடிவவியலை ஆராய்வதற்கும் NMR பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஸ்டெம்-லூப்கள் மற்றும் சூடோநாட்கள் போன்ற சிக்கலான இணக்கங்களை ஏற்றுக்கொள்ளும் இயற்கை RNA ஒலிகோநியூக்ளியோடைடுகளின் கட்டமைப்பை ஆராய்வதில் இது குறிப்பாக பயனுள்ளதாக உள்ளது . நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகளை புரதங்கள் அல்லது மருந்துகள் போன்ற பிற மூலக்கூறுகளுடன் பிணைப்பதை ஆராய்வதற்கும் NMR பயனுள்ளதாக இருக்கும் , மற்ற மூலக்கூறின் பிணைப்பில் எந்த அதிர்வுகள் மாற்றப்படுகின்றன என்பதைப் பார்ப்பதன் மூலம். 

கார்போஹைட்ரேட்டுகள்

கார்போஹைட்ரேட் NMR நிறமாலையியல், கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் அமைப்பு மற்றும் இணக்கம் குறித்த கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கிறது . 1H NMR மூலம் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் பகுப்பாய்வு, செயல்பாட்டுக் குழுக்களில் உள்ள வரையறுக்கப்பட்ட மாறுபாடு காரணமாக சவாலானது, இது NMR நிறமாலையின் குறுகிய பட்டைகளில் குவிந்துள்ள 1H அதிர்வுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், மோசமான நிறமாலை சிதறல் உள்ளது. அனோமெரிக் கார்பன்கள் இரண்டு ஆக்ஸிஜன் அணுக்களைத் தாங்குவதால் அனோமெரிக் புரோட்டான் அதிர்வுகள் மற்றவற்றிலிருந்து பிரிக்கப்படுகின்றன. சிறிய கார்போஹைட்ரேட்டுகளுக்கு, அனோமெரிக் புரோட்டான் அதிர்வுகளின் சிதறல், தனிப்பட்ட கார்போஹைட்ரேட் எச்சங்களின் முழு சுழல் அமைப்புகளையும் ஆராய 1D TOCSY சோதனைகளைப் பயன்படுத்துவதை எளிதாக்குகிறது.

மருந்து கண்டுபிடிப்பு

கரைசலில் உள்ள சிறிய மூலக்கூறுகளின் ஆற்றல் மினிமா மற்றும் சுழற்சி ஆற்றல் தடைகள் பற்றிய அறிவை NMR ஐப் பயன்படுத்திக் காணலாம், எ.கா. இலவச லிகண்ட் இணக்க விருப்பத்தேர்வுகள் மற்றும் இணக்க இயக்கவியல் ஆகியவற்றை முறையே பார்ப்பது. சோதனை மற்றும் கணக்கிடப்பட்ட மதிப்புகள் ஒப்பிடத்தக்கவை என்பதால், மருந்து வடிவமைப்பு கருதுகோள்களை வழிநடத்த இதைப் பயன்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, அஸ்ட்ராஜெனெகா அதன் புற்றுநோயியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்காக NMR ஐப் பயன்படுத்துகிறது. 

உயர் அழுத்த NMR நிறமாலையியல்

NMR சோதனைகளில் அழுத்தத்தை மாறி அளவுருவாகப் பயன்படுத்துவதற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட முதல் அறிவியல் படைப்புகளில் ஒன்று, 1994 ஆம் ஆண்டு "ஆண்டு மதிப்பாய்வு ஆஃப் பயோபிசிக்ஸ்" இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஜே. ஜோனாஸின் படைப்பு ஆகும்.  NMR நிறமாலையியல் ஆய்வில் உயர் அழுத்தங்களைப் பயன்படுத்துவது முதன்மையாக உயிர்வேதியியல் அமைப்புகளைப் படிக்கும் விருப்பத்தால் இயக்கப்படுகிறது, அங்கு உயர் அழுத்தத்தின் பயன்பாடு குறிப்பிடத்தக்க இடையூறுகள் இல்லாமல் மூலக்கூறு இடைவினைகளில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மாற்றங்களை அனுமதிக்கிறது.

நிச்சயமாக, உயர் அழுத்த NMR நிறமாலையியல் பயன்படுத்தி அறிவியல் சிக்கல்களைத் தீர்க்க முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், உயர் அழுத்தத்தை உருவாக்குவதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் உபகரணங்களின் சிக்கல் காரணமாக அவற்றில் பெரும்பாலானவை இனப்பெருக்கம் செய்வது கடினமாக இருந்தது.  இல் உயர் அழுத்த NMR சோதனைகளை உணர்தலுக்கான மிகவும் பொதுவான வகையான NMR செல்கள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 

உயர் அழுத்த NMR நிறமாலையியல் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, முக்கியமாக புரத மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பின் தன்மையுடன் தொடர்புடையது.  இருப்பினும், சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஒரு சூப்பர் கிரிட்டிகல் திரவ சூழலில் சிறிய மூலக்கூறுகளின் வேதியியல் மற்றும் இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்புகளை வகைப்படுத்த மென்பொருள் மற்றும் வடிவமைப்பு தீர்வுகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன,  அத்தகைய மாற்றங்களுக்கு உந்து சக்தியாக நிலை அளவுருக்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.

 மேற்கோள்கள் 

பகுப்பு:நிறமாலையியல்
பகுப்பு:அணு இயற்பியல்