新規固体核磁気共鳴シミュレーション解析法による配位空間の研究

采用新型固态核磁共振模拟分析方法研究配位空间

基本信息

批准号：
18033016
负责人：
水野元博
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では固体重水素NMRスペクトルの測定法と解析法を発展させ,配位空間の研究に役立てることを目的としている。試料のマジック角回転(MAS)を行なって得られる重水素NMRのスピニングサイドバンドスペクトルのシミュレーションプログラムを作成し、分子運動の広いダイナミックレンジでの解析を可能にした。本研究では反磁性物質とともに常磁性物質についても解析できるようにした。重水素NMRMASスペクトルのシミュレーション解析法により,解析可能なダイナミックレンジを10^2Hz〓k〓10^8Hzに広げることができた。重水素の二次元交換NMRスペクトルは固体物質中で起こる非常に遅い分子運動(10^<-1>Hz〓k〓10^3Hz)の解析に有効であるが,これまで複数の運動が同時に起こるような複雑な運動モードの解析は困難であった。本研究ではマルチモードの分子運動を解析できる重水素二次元交換NMRスペクトルのシミュレーションプログラムを作成し,結晶中の分子ダイナミクスの解析に用いた。これらの手法を用いて,[Zn(H_2O)_6][SiF_6]結晶中の水分子の180°フリップと[Zn(H_2O)_6]^<2+>の3回軸周りの再配向運動が同時に起こる運動を解析することができた。固体NMRによる分子ダイナミクスの研究において一般に常磁性相互作用は解析を困難にするが、本研究では逆にこの常磁性相互作用を利用して、詳しい分子ダイナミクスの解析を行えるシミュレーション解析法を開発した。

本研究的目的是开发固态氘核磁共振谱的测量和分析方法，使其可用于配位空间的研究。我们创建了一个模拟程序，用于通过对样品进行魔角旋转 (MAS) 获得氘 NMR 的旋转边带光谱，从而可以在较宽的动态范围内分析分子运动。在这项研究中，我们使得分析顺磁材料和抗磁材料成为可能。通过氘NMRMAS谱的模拟分析方法，我们能够将可分析的动态范围扩大到10^2Hz〓k〓10^8Hz。氘的二维交换核磁共振谱对于分析固体材料中发生的非常慢的分子运动（10^<-1>Hz〓k〓10^3Hz）是有效的，但到目前为止还无法分析多重运动同时发生的复杂运动模式的分析是很困难的。在这项研究中，我们创建了一个可以分析多模分子运动的氘二维交换核磁共振谱的模拟程序，并用它来分析晶体中的分子动力学。利用这些方法，可以同时实现[Zn(H_2O)_6][SiF_6]晶体中水分子的180°翻转和绕[Zn(H_2O)_6]^<2+>三重轴的重新取向运动我能够分析发生的运动。在使用固态核磁共振研究分子动力学时，顺磁相互作用通常会使分析变得困难，但在本研究中，我们开发了一种模拟分析方法，利用这些顺磁相互作用来实现详细的分子动力学分析。