DEPT NMR vs APT NMR：你不知道的分子解构密码

发布日期：2024-03-12

DEPT NMR(无畸变极化转移¹³C-NMR)和APT NMR（附着质子¹³C-NMR）都属于¹³C-NMR实验，都可以揭示分子中某个碳原子连接的质子数，因此，可以有效区分伯碳（甲基，-CH₃基团）、仲碳（亚甲基，-CH₂基团）、叔碳（次甲基，-CH基团）或季碳。对于复杂分子的NMR谱图，选择哪种方法主要取决于研究者想要获得的信息。

DEPT NMR优势

DEPT是一种极化转移实验，弛豫时间由质子而不是碳的T1控制。而质子的T1弛豫时间通常比碳原子核的T1弛豫时间短很多，因此，DEPT NMR实验可以有效节省时间。 

DEPT NMR有多种变体技术：DEPT-45、DEPT-90 和 DEPT-135。运行两个或多个DEPT 实验可以比 APT 更有效地区分-CH 和-CH₃。

DEPT NMR波谱解析

在NMR波谱仪上，可以使用单个命令 (DEPT) 采集并自动处理三个波谱（DEPT-45、DEPT-90 和 DEPT-135）。图 1显示了美国Anasazi 科研用小型无液氦核磁共振波谱仪-NMR的标准DEPT序列的三个波谱。

1. DEPT-90中仅显示CH峰。

– 如图1 DEPT-90波谱中2、3、4均为CH峰。

2. DEPT-135中CH和CH₃峰均指向上方，CH₂峰指向下方。

– CH₃会在DEPT-135中向上出现，而不会在DEPT-90中向上出现，这是辨别CH₃ 的一个方法，如DEPT-135波谱中的CH₃ ( 8 )，– CH₂峰在DEPT-135中均为倒峰（ 6 和 7 ）。

3. DEPT-45中CH，CH₂以及CH₃峰均指向上方

图1. DEPT NMR波谱

DEPT NMR缺点

DEPT-135、DEPT-90 和 DEPT-45可以有效确定伯碳、仲碳和叔碳。但是DEPT 谱图中不存在季碳的峰，这是 DEPT 序列的主要缺点。  

APT NMR优势

APT的主要优点是包含季碳峰（没有直接连接质子的碳原子核）。图2为苯甲酸丙酯APT 实验的NMR波谱。在APT实验中，收集和处理数据所需的时间与运行单个¹³C-NMR实验相同。APT实验的优势是可以获得所有峰的化学位移信息以及附加质子的多重性，这样可以在实验室中节省大量时间。

APT NMR波谱解析

图2是美国Anasazi 科研用小型无液氦核磁共振波谱仪-NMR上使用的标准 APT 序列的结果，可以使用单个命令 (APT) 采集并自动处理波谱。与 DEPT 实验类似，CH （2、3 和 4 ）和 CH3（8 ）的峰朝上，而 CH₂（6 和 7 ）的峰朝下。此外，没有直接连接质子的C（1 和 5 ）的峰也向下。

图2. APT NMR波谱

APT NMR缺点

APT 实验的主要缺点与标准的¹³C-NMR谱图的缺点类似。由于质子化碳的T1相对较短，而非质子化碳需要 60-90 秒才能弛豫。因此，没有直接连接质子的碳（1 和 5）的峰总是较小。APT 实验不区分CH和CH₃峰，但可以区分CH₂峰。

如何选择DEPT或APT？

DEPT 和 APT 都是结构分析的有效方法。DEPT-45、DEPT-90 和 DEPT-135显示伯碳、仲碳和叔碳，但不显示季碳。APT 显示伯碳、仲碳、叔碳和季碳，但不像 DEPT 那样区分甲基碳和次甲基碳。  

在实际实验过程中，我们可以根据需要辨别的碳原子核，来确定使用DEPT或者APT技术。

本文中的实验数据均来自于美国Anasazi研发的科研用小型无液氦核磁共振波谱仪-NMR。该设备采用台式设计，无需液氦，操作简单、维护成本低，一经推出，便受到广大科研用户的关注，测得的数据已多次发表在全球知名化学类期刊杂志上，如J Am Chem Soc; J Med Chem；Macromolecules等，并已得到全球800多家科研院校和机构的信任和认可。

图3. 科研用小型无液氦核磁共振波谱仪-NMR

美国Anasazi的EFT-60/90系列核磁共振波谱仪优势如下：

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