Kitisak Website - บทความ

NMR Sample Preparation

การเตรียมตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์ด้วยเครื่อง Varian NMR-400 MHz

การเตรียมตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์ด้วยเครื่อง Varian NMR-400 MHz

การเตรียมตัวอย่างที่ไม่ถูกต้อง ไม่เหมาะสม จะส่งผลกับการวิเคราะห์ตัวอย่างด้วยเครื่อง NMR เป็นอย่างมาก เช่น ทำให้วิเคราะห์ไม่ได้ ได้ผลที่ไม่ดี เสียเวลาวิเคราะห์นานเกินจำเป็น หรือแม้กระทั่งสร้างความเสียหายให้กับเครื่อง NMR ได้ ดังนั้นจึงควรให้ความสำคัญและใส่ใจในการเตรียมตัวอย่างให้ถูกต้อง ซึ่งมีข้อที่ต้องพิจารณาดังนี้



หัวข้อที่ต้องให้ความสำคัญในการเตรียมตัวอย่าง มีดังนี้


  • 1. หลอด NMR (NMR Tube)

  • 2. สารตัวอย่าง (Sample)

  • 3. ตัวทำละลาย (Solvent)

 



1. หลอด NMR (NMR Tube)

การเลือกใช้หลอด NMR ที่คุณภาพดีและอยู่ในสภาพที่ดีย่อมให้ผลการวิเคราะห์ที่ดีกว่า ซึ่งมีข้อที่ควรปฏิบัติดังนี้

  • 1. ใช้หลอด NMR ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 mm ที่มีความยาวไม่น้อยกว่า 15 cm

  • 2. ใช้หลอด NMR ที่อยู่ในสภาพดี ไม่แตกหรือมีรอยร้าว ปากหลอดไม่แตกปิ่น ใช้ฝาปิดที่อยู่ในสภาพดีไม่เปื้อนถ้าสังเกตดี ๆ ด้านในของฝาปิดถ้ามีสารเปื้อนอยู่ สารนั้นอาจปนเปื้อนกับสารตัวอย่างของเราทำให้เวลาวัดได้ผลที่ไม่ดี

  • 3. ไม่ควรนำหลอด NMR ไปอบในตู้อบ เนื่องจากอาจทำให้หลอดเกิดการโค้งงอ ผิดรูปได้ ซึ่งจะส่งผลต่อการวัดหรืออาจทำให้หลอดแตกภายในเครื่อง NMR และเกิดความเสียหายร้ายแรงได้

2. สารตัวอย่าง (Sample)

  สารตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ด้วยเครื่อง NMR ควรเป็นสารที่มีความบริสุทธิ์พอสมควร เพื่อให้สามารถได้ประโยชน์อย่างแท้จริงจากผลวิเคราะห์ อีกทั้งปริมาณของตัวอย่างต้องมากพอเพื่อที่จะได้ใช้เวลาในการวิเคราะห์ให้น้อยที่สุด และผลวิเคราะห์ที่ได้มีความถูกต้อง
  สารตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ด้วยเทคนิค NMR โดยส่วนใหญ่เป็นสารออกานิก เนื่องจากมีโครงสร้างหลักประกอบด้วย H และ C สารบางชนิดเช่นสารจำพวกพาราแมกเนติก ไม่สามารถวิเคราะห์ด้วย NMR ได้เนื่องจากมีสัญญาณรบกวนจากโลหะที่อยู่ในโมเลกุล
  ปริมาณสารตัวอย่างที่เหมาะสมในการวิเคราะห์แต่ละเทคนิค เป็นดังนี้

  • 1. วิเคราะห์ 1H ควรมีสารตัวอย่างอย่างน้อย 1-10 mg

  • 2. วิเคราะห์ 13C ควรมีสารตัวอย่างอย่างน้อย 20-30 mg

  • 3. วิเคราะห์ 2D ควรมีสารตัวอย่างอย่างน้อย 25-50 mg

 

3. ตัวทำละลาย (Solvent)

  ตัวทำละลายที่ใช้ในการวิเคระห์ทาง NMR นั้นเป็นตัวทำละลายที่ปราศจากน้ำ (deuterated) และมีการแทนที่ H (proton) ด้วย D (Deuterium) เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนจากตัวทำละลาย แต่จะไม่แทนที่ 100 % เนื่องจากต้องมีสัญญาณ H เหลือไว้เพื่อให้เครื่อง NMR สามารถจับสัญญาณได้ว่าใช้ตัวทำละลายอะไรในการวิเคราะห์ หรืออาจมีการเติม TMS ลงไปเพื่อเป็นพีคอ้างอิงที่ตำแหน่ง 0 ppm
  ตัวทำละลายที่นิยมใช้ในการวิเคราะห์ NMR จะมี

  • 1. Chloroform-d, CDCl3

  • 2. Deuterium oxide, D2O

  • 3. Methanol-d4, CD3OD

  • 4. Dimethyl Sulfoxide-d6, DMSO, (CD3)2SO

  • 5. Acetone-d6

  ไม่ควรใช้ตัวทำละลายผสมในการเตรียมตัวอย่างเนื่องจากจะทำให้เครื่อง lock และ shim สัญญาณได้ยาก การเลือกตัวทำละลายควรใช้ตัวที่ใกล้เคียงกันกับสารที่เราใช้ในการสกัดหรือ เป็นโมบายเฟส เช่น หากใช้ CH2Cl2 ในการสกัดก็ควรใช้ CDCl3 เป็นตัวทำละลายเป็นต้น ถ้าเรียงตามความมีขั้วจะได้เป็น CDCl3 < CD3OD < DMSO < D2O



4. การเตรียมตัวอย่าง

    ชั่งสารตัวอย่างตามปริมาณที่กำหนด (ถ้าสามารถชั่งได้) ใส่ใน viel จากนั้นใช้ dropper ดูดตัวทำละลายหยดใส่ viel ประมาณ 0.5-0.6 ml จากนั้นใช้ dropper อีกอันดูดสารละลายใน viel ไปใส่ในหลอด nmr ให้สูงประมาณ 3-4 cm จากนั้นปิดด้วยจุกปิดหลอด และเขียนป้ายติดหลอดให้เรียบร้อย

    หากไม่สามารถชั่งสารตัวอย่างได้ให้ใช้ dropper ดูดตัวทำละลายหยดใส่ viel ที่ใช้เตรียมสารเลย ประมาณ 0.5-0.6 ml จากนั้นใช้ dropper อีกอันดูดสารละลายใน viel ไปใส่ในหลอด nmr ให้สูงประมาณ 3-4 cm หากมีตะกอนที่ไม่ละลายให้ทำการกรองตัวอย่างก่อนด้วยการใส่สำลีปริมาณเล็กน้อยใน dropper แล้วใช้ dropper อีกอันดูดสารมาหยดผ่าน dropper ที่มีสำลี ลงในหลอด nmr อีกชั้นหนึ่ง จากนั้นปิดด้วยจุกปิดหลอด และเขียนป้ายติดหลอดให้เรียบร้อย

เมื่อเตรียมตัวอย่างเสร็จให้ใช้กระดาษชำระเนื้อละเอียดเช็ดภายนอกหลอด nmr ให้สะอาด จากนั้นพันปลายหลอดด้านที่มีจุกปิดด้วยพาราฟินให้เรียบร้อยดังรูป

 

Netบทความแนะนำ