[发明专利]一种基于三维核磁共振谱鉴定链烷烃与环烷烃的方法

摘要

本发明公开了一种基于三维核磁共振谱鉴定链烷烃与环烷烃的方法。该方法首先获得待测样品的二维氢‑碳相关谱和三维HSQC‑TOCSY谱，然后基于三维核磁共振谱对二维氢‑碳相关谱中的谱峰信号进行全归属。对待测样品二维氢‑碳相关谱中的谱峰进行鉴定，比较与其它谱峰碳化学位移、由三维谱获得的氢‑氢TOCSY信号及强度、谱峰氢化学位移，从而确定待鉴别的信号属于链烷烃或者环烷烃。优点是：技术可靠，可有效鉴别有机混合物和润滑油基础油中的链烷烃和环烷烃，避免了主观因素和人为误差，结论科学可靠。

主权项

1.一种基于三维核磁共振谱鉴定链烷烃与环烷烃的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：1)将样品装入5mm核磁样品管，并将样品管放入Bruker AVANCE 700MHz核磁共振谱仪，实验温度可选择范围为298～318K，等待5～10分钟以便使样品内的温度达到平衡；然后采集一维氢谱，测定质子的90度硬脉冲的脉冲宽度，同时对氢的谱宽进行优化；2)采集二维氢‑碳相关谱，对碳的谱宽进行进一步优化，优化后碳的谱宽为10～50ppm，氢的谱宽为5～10ppm；3)设置用于获得高灵敏的三维核磁共振谱实验：导入编译好的脉冲序列：首先施加一个质子90度硬脉冲，延时0.5*Δ时间，然后同时施加质子和X核180度硬脉冲，再延时0.5*Δ时间，施加一个1～2.5毫秒的质子硬脉冲；然后，同时施加质子和X核90度硬脉冲，延时0.5*t₁时间，施加一个质子180度硬脉冲，再延时0.5*t₁时间后，施加一个系统自带1～2ms的梯度场脉冲；之后，施加一个X核180度硬脉冲，延时δ时间后，同时施加质子和X核90度硬脉冲，延时0.5*Δ时间，施加一个质子180度硬脉冲；之后延时0.5*t₂时间，施加一个X核180度硬脉冲；再延时0.5*t₂时间后，施加一个系统自带质子的TOCSY自旋锁定组合脉冲，然后延时δ，施加一个质子180度硬脉冲，之后施加一个系统自带1～2ms的SMSQ10.100梯度场脉冲；设置化学位移和J耦合演化时间Δ的值为1.4～2.1毫秒；t₁为F1维对应的X核化学位移演化时间，其初始值为0.128毫秒；t₂为F2维对应的质子化学位移演化时间，其初始值为0.155毫秒；设置演化时间δ的值为1～2毫秒；设置TOCSY自旋锁定组合脉冲混合时间20～150毫秒，三维采样点数分别为400～1024、40～120和48～128，扫描次数16～64，空扫次数16～64，扫描时间间隔为1～2秒，然后开始采集核磁共振信号；4)对前述步骤3)所获得的数据进行三维傅立叶变换处理，得到三维核磁共振谱；5)用核磁共振谱仪自带的数据处理软件对前述二维与三维谱图进行分析以区分链烷烃与环烷烃。在二维氢‑碳相关谱中碳化学位移在20～40ppm范围内的所有信号进行两两比较，如果满足以下必要条件：两者碳化学位移相等；两者TOCSY信号氢化学位移相同且对应TOCSY信号强度差别在20％以内；两者在二维氢‑碳相关谱中对应氢化学位移至少有一个大于或等于1.55ppm，这样的两个二维氢‑碳相关谱信号可以确定属于同一环烷烃；与二维氢‑碳相关谱中碳化学位移在20～40ppm范围内的其他所有信号相比都不符合上述条件的信号可以确定属于链烷烃信号。