nacelle rmn du solide du solide 600 mhz - configuration de grande polyvalence - expériences...
TRANSCRIPT
Nacelle RMN du solide
Ph. Gaveau
Nacelle RMN du Solide
A quoi sert...la RMN?
Nacelle RMN du solide
Ph. Gaveau
A quoi sert...la RMN? C'est quoi la RMN ???
Nacelle RMN du Solide
Spins nucléaires
Aimantation nucléaire
H =0
M = 0
Spins nucléaires
H0
Aimantation nucléaire
H =0
M = 0
Aimantation nucléaire M0
ω0= H0
(fréquence de Larmor)
Spins nucléaires
H0
M0
Aimantation nucléaire
H =0
M = 0
Impulsion radiofréquence
M0
H0
H1
tp
Impulsion RFωRF = ω0 = H0
M0
θ = H1tp
x
y
z
Basculement aimantationCréation aimantation Mxy
Impulsion radiofréquence
M0
H1
H0
Impulsion RFωRF = ω0 = H0
tp
M(t)
x
y
z
H0
Mxy(t)
Basculement aimantationCréation aimantation Mxy
t
Impulsion radiofréquence
M0
H0
FID = Free Induction Decay
H1
tp
Impulsion RFωRF = ω0 = H0
M0
θ = H1tp
x
y
z
M(t)
x
y
z
H0 M(t)
x
y
z
H0
Retour à l’équilibre M0
(temps de relaxation)
Mz(t)
Basculement aimantationCréation aimantation Mxy
Impulsion radiofréquence
M0
H0
Mxy(t)
t
FID = Free Induction Decay
H1
tp
Impulsion RFωRF = ω0 = H0
M0
θ = H1tp
x
y
z
t
Mxy(t)FID
Spectre RMN
t
Mxy(t)FID
Spectre RMN
Transformée de FourierMxy(t) → S(ω)
t
Mxy(t)FID
Spectre RMN
Spectre RMN
MHz
Transformée de FourierMxy(t) → S(ω)
t
Mxy(t)
Δω/ω*106
ppm
FID
Spectre RMN
Spectre RMN
MHz
Transformée de FourierMxy(t) → S(ω)
t
Mxy(t)
Référence standard(1H, 13C ou 29Si : TMS)
FID
Spectre RMN
Spectre RMN
MHz
Δω/ω*106
ppm
Transformée de FourierMxy(t) → S(ω)
Spectre RMN 2D
FID 2D (Acquisition de n FID)
t1
t2
Spectre RMN 2D
FID 2D (Acquisition de n FID)
t1
t2
Transformée de Fourier 2D(t
1,t
2)
H0
Fenêtres d'observation
ω01 < ω0
2
ω0n =
nH0
ω01
H0
Fenêtre d'observation~ 100 ppm
(rarement ~1000 ppm)
Fenêtres d'observation
Δ moyen : 30 000 ppmentre noyaux
ω01 < ω0
2
ω0n =
nH0
ω01
ω02
H0
Fenêtre d'observation~ 100 ppm
(rarement ~1000 ppm)
Fenêtres d'observation
Observer un noyau ↔ choisir ω(en fonction du champ)
Spectromètre multicanal ω01
, ω02
, … ↔ couplages entre noyaux
Δ moyen : 30 000 ppmentre noyaux
ω01 < ω0
2
ω0n =
nH0
ω01
ω02
Liquide vs solide
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...
Interactions
ChampsMagnétique
Zeemanω0= H0
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...
DéplacementChimique :
Position et forme de la raie
Interactions
ChampsMagnétique
Zeemanω0= H0
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...
Scalaire Spin/Spin :multiplet
DéplacementChimique :
Position et forme de la raie
Interactions
ChampsMagnétique
Zeemanω0= H0
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...
Scalaire Spin/Spin :multiplet
Dipolaire spin-spin :Largeur de la raie
DéplacementChimique :
Position et forme de la raie
Interactions
ChampsMagnétique
Zeemanω0= H0
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...
ChampsMagnétique
Zeemanω0= H0
Scalaire Spin/Spin :multiplet
Dipolaire spin-spin :Largeur de la raie
DéplacementChimique :
Position et forme de la raie
QuadripolaireSpin ≥ 1 :
Forme et position de la raie
Interactions
Liquide : mouvement brownien
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...X XXHCSiso
3 raies
Liquide : mouvement brownien
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...X XXHCSiso
3 raies
1 raiemultiplet J
Liquide : mouvement brownien
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...X XXHCSiso
54,7°
S=1/2
Solide : Magic Angle Spinning
MAS
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...XXHCSiso
54,7°
S=1/2
Solide : Magic Angle Spinning
MAS
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...XXHCSiso
54,7°
S=1/2
Solide : Magic Angle Spinning
MAS
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...XXHCSiso
S ≥ 1
S ≥ 1 : Quadripolaire
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...XHCSiso
S ≥ 1
S ≥ 1 : Quadripolaire
H = HZ + HCS + HJ + HD + HQ +...XHCSiso
"A quoi sert...la RMN?" C'est quoi la RMN ???
Nacelle RMN du Solide
Nacelle RMN du Solide
A quoi sert...la RMN? C'est quoi la RMN ???
Y'a quoi dans la nacelle RMN du
solide ???
Gilles Silly
Personnels techniques
RMN Solide
Christine Biolley (50 %)Philippe Gaveau (100%)
Spectomètres
RMN SolideVarian 300 MHzVarian 400 MHzVarian 600 MHz
Animateur scientifique
Nacelle RMN du Solide
Gilles Silly
Personnels techniques
RMN Solide
Christine Biolley (50 %)Philippe Gaveau (100%)
Spectomètres
RMN SolideVarian 300 MHzVarian 400 MHzVarian 600 MHz
Animateur scientifique
Danielle LaurencinBruno Alonso
« RMNiste »
Nacelle RMN du Solide
RMN du Solide
Bâtiment 11400 MHz
RMN du Solide
Bâtiment 11400 MHz
Bâtiment 12300 et 600 MHz
RMN du solide 300 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore OXFORD
2 Canaux : 1H -19F / 31P -15N
2 Sondes MAS
RMN du solide 300 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore OXFORD
2 Canaux : 1H -19F / 31P -15N
2 Sondes MAS
Ø(mm)
Canaux Vitesse(kHz)
Volume(μl)
Matériau S/N
3,2 HX 25 22 Vespel 71
7,5 HX 7 320 Ceramic 390
RMN du solide 300 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore OXFORD
2 Canaux : 1H -19F / 31P -15N
2 Sondes MAS
- Spectromètre de routine
- Utilisé principalement pour 13C et 29Si
Ø(mm)
Canaux Vitesse(kHz)
Volume(μl)
Matériau S/N
3,2 HX 25 22 Vespel 71
7,5 HX 7 320 Ceramic 390
RMN du solide 400 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore BRUKER3 canaux HXY : 1H -19F / 31P -197Au / 13C -197Au
4 Sondes MAS
RMN du solide 400 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore BRUKER3 canaux HXY : 1H -19F / 31P -197Au / 13C -197Au
4 Sondes MAS
Ø(mm)
Canaux Vitesse(kHz)
Volume(μl)
Matériau S/N
1,6 HXY 42 8 KelF /
3,2 HXY 25 22 Vespel 95
5 HX 12 105 Ceramic 194
7,5 HX 7 450 KelF 530
RMN du solide 400 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore BRUKER3 canaux HXY : 1H -19F / 31P -197Au / 13C -197Au
4 Sondes MAS
- Configuration 3 canaux polyvalente
- Tous noyaux : large gamme de fréquences
- Expériences 1D et 2D (CPMAS, corrélation,...)
- Température variable
Ø(mm)
Canaux Vitesse(kHz)
Volume(μl)
Matériau S/N
1,6 HXY 42 8 KelF /
3,2 HXY 25 22 Vespel 95
5 HX 12 105 Ceramic 194
7,5 HX 7 450 KelF 530
RMN du solide 600 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore VARIAN4 canaux HFXY : 1H / 19F / 31P -197Au / 13C -197Au
2 récepteurs : acquisition simultanée sur 2 noyaux
11 sondes : MAS, statique et FastNano (« HRMAS »)
RMN du solide 600 MHz
Spectromètre VARIAN / Aimant Wide Bore VARIAN4 canaux HFXY : 1H / 19F / 31P -197Au / 13C -197Au
2 récepteurs : acquisition simultanée sur 2 noyaux
11 sondes : MAS, statique et FastNano (« HRMAS »)
Ø(mm)
Canaux Vitesse(kHz)
Volume(μl)
Matériau S/N
1,2 HXY 60 1,2 KelF /
1,6 HXY 40 8 Vespel /
2,5 HFXY 30 11 Vespel 90
3,2 HXY 25 22 KelF 138
3,2 HX 25 22 Vespel 135
5 HX 12 105 Ceramic 360
7,5 HXY 7 450 KelF 720
9,5 HX 5,5 750 KelF 970
8 sondes MAS
RMN du solide 600 MHz
- Configuration de grande polyvalence
- Expériences multidimensionnelles jusqu’à 4 noyaux
- Combinaison champs fort / haute vitesse : 1H / 19F, noyaux quadrupolaires
- Rotors gros volumes pour noyaux faible abondance / faible rapport gyromagnétique(23Ca, 14N)
- Température variable
1 sonde statique
Bobines horizontales 5mm et 10mm
2 sondes FastNano ( HX et FX)
Sondes MAS avec bobine de gradient pourapplication des techniques liquides sur lessolides «mous » (équivalent à la technique
HRMAS BRUKER)
Tableau périodique
Tableau périodique
1H2D
F17O14N15N
13C10B11B
6Li7Li
23Na
133Cs
27Al 29Si 31P 33S
43Ca 51V47Ti45Sc
207Pb
125Te121Sb119Sn85Rb
79Br77Se71Ga
109Ag
Tableau de chasse Montpellier
25Mg
- Choix du spectromètre : 300, 400 ou 600 MHz- Choix sonde (diamètre du rotor)
Fonctionnement Nacelle RMN
Demande d'analyse RMN du solide :Discussion préalable pour adapter à la thematique de
recherche
- Choix du spectromètre : 300, 400 ou 600 MHz- Choix sonde (diamètre du rotor)
Fonctionnement Nacelle RMN
- Expériences type « standardisées » : jeux de paramètres standards (300 MHz). - Expériences type « optimisées » : optimisation des paramètres d'acquisition en fonction des analyses à réaliser (tous les spectros).
- Expériences type « recherche » : demande du temps de test ou de dévelloppement en collaboration avec la nacelle et/ou les checherus « RMNistes » (tous les spectros).
Types d'analyse :
Demande d'analyse RMN du solide :Discussion préalable pour adapter à la thematique de
recherche
- Choix du spectromètre : 300, 400 ou 600 MHz- Choix sonde (diamètre du rotor)
Fonctionnement Nacelle RMN
- Expériences type « standardisées » : jeux de paramètres standards (300 MHz). - Expériences type « optimisées » : optimisation des paramètres d'acquisition en fonction des analyses à réaliser (tous les spectros).
- Expériences type « recherche » : demande du temps de test ou de dévelloppement en collaboration avec la nacelle et/ou les checheurs « RMNistes » (tous les spectros).
Types d'analyse :
Tarification : …. en cours de modification
Demande d'analyse RMN du solide :Discussion préalable pour adapter à la thematique de
recherche
Y'a quoi dans la nacelle RMN du
solide ???
A quoi sert...la RMN? C'est quoi la RMN ???
A quoi sert...la RMN du solide?
Nacelle RMN du Solide