开放和封闭的激素:在未配对电子周围的局部几何学规则 魔力旋转角度 动态核极化性能
Gabriele Stevanato1, Gilles Casano2, Dominik J Kubicki1
1Institut des Sciences et Ingénierie Chimiques, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland.
研究人员发现了一种新的设计原理,用于在神奇角度旋转动态核极化 (MAS DNP) 中的极化剂 (PA). 局部电子几何学显著影响DNP增强,从而提高敏感材料分析的新PA设计的性能.
科学领域:
- 固态核磁共振 (NMR) 光谱
- 材料科学
- 化学物理
背景情况:
- 魔角旋转动态核极化 (MAS DNP) 提高了对具有挑战性的材料的NMR灵敏度.
- 极化剂的合理设计对于MAS DNP的进步至关重要.
- 一个以前被忽视的与局部电子几何相关的设计原理被确定.
研究的目的:
- 引入基于局部电子几何学的MAS DNP极化剂的新设计原则.
- 合成和评估一系列新的单氧化和二氧化PAs.
- 证明形态异构体对DNP增强的影响.
主要方法:
- 合成了13种新的稳定单氧化和二氧化.
- 在9.4T和100K时进行MAS DNP实验.
- 用于结构和动态分析的电子回旋回声调 (ESEEM).
主要成果:
- 鉴定出两种不同的PAs (开放式和封闭式) 适应物,显著影响DNP增强.
- 开放式对应器与封闭式对应器相比始终表现出更高的DNP性能.
- 新的PA,HydrOPol和O-MbPyTol,在水溶剂中分别实现了330±60和119±25的记录增强.
- 形状变化影响了交换合,但没有显著影响电子自旋距离.
- 开放式适配器的DNP性能改善与更高的溶剂可访问性相关.
结论:
- 围绕未配对电子的局部几何是MAS DNP的PA设计中被忽视的关键因素.
- 开放式符合设计策略为高效的电力系统提供了一个有前途的途径.
- 这些发现推动了使用MAS DNP进行敏感原子级材料表征的PAs的合理设计.
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