带着问题学习磁共振:顺磁问答第107期答案

文摘   科学   2024-11-22 20:00   北京  

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带着问题学习磁共振

   

大家好,我是天津医科大学的刘阳平教授


《顺磁问答》第107期答案来咯


每周五晚 8:00公布上期答案,发布本期新问题


愿大家畅所欲言,学有所得


第107期你答对了吗?



第107期答案来咯


EPR-377

多选题:
对于某些双自由基分子而言,较强的分子内自旋-自旋相互作用将导致谱线的急剧增宽,因此在普通的测试条件下难以观测到其特征信号,甚至看不到信号。为避免对这类分子产生误判,可以采用的措施有()
A.增加样品浓度
B.增大测试微波功率
C.改变测试温度
D.改变磁场扫描范围


答案:BCD

解析:

A.在不改变样品溶解状态的一定范围内,样品浓度只会影响吸收强度,对于谱图特征性的影响较小。

B.双自由基由于自旋-自旋相互作用而有较高的饱和功率,增大测试功率能够增强其信号,而且增大饱和功率也可以使一些难饱和的磁性核(13C)的信号更加凸显,有助于谱图表征。

C.温度变化可能影响双自由基的构象变化,进而产生特异性谱图。此外,在低温固态下可观测到双自由基各向异性的磁相互作用,实现双自由基的结构表征。

D.对于某些双自由基,可产生半场裂分(即单自由基对应磁场的一半),可用于双自由基的确定。



EPR-378

判断题:如果得到的化合物EPR谱图与参考谱图不一致,则说明此化合物结构错误。

A. 

B.      


答案:B

解析:在进行EPR测试的时候,样品的制备质量,含氧量,EPR测试参数,含水量,采样管类型都有可能对谱图产生影响,得到谱图之后需要经过与参考谱图以及其测试条件比对,并经过计算机拟合之后才能够下定论。



EPR-379

单选题:自旋捕获技术在探测自由基反应中具有重要应用,尤其在生物化学和材料科学领域。考虑到不同自旋捕获剂(如DMPO和PBN)在捕获反应中的表现,以下哪项较为全面描述了选择自旋捕获剂所需考虑的因素?

A.自旋捕获剂的稳定性、自旋捕获活性、选择性及其自旋加合物稳定性共同决定了其在特定反应体系中的有效性,从而影响EPR分析的灵敏度和准确性。
B.自旋捕获剂的极性和分子大小对捕获能力无显著影响,只需考虑其反应时间。
C.所有自旋捕获剂均适用于所有类型的自由基,因此其选择不影响EPR结果。
D.自旋捕获剂的选择只影响信号强度,而不影响谱线的分裂模式或化学信息。


  答案:A

  解析

A.自旋捕获剂的选择是多方面的,包括稳定性(是否产生背景信号)、反应活性(与自由基的结合能力)、选择性(对特定自由基的偏好)和自旋加合物的稳定性(影响EPR信号强弱及转变)。这些因素共同影响EPR分析的灵敏度、谱线形状和分裂模式,帮助研究者准确解析自由基的特征。

B.自旋捕获剂的极性和分子大小会显著影响其与自由基的相互作用。

C.不同自由基的特性要求特定的自旋捕获剂以获得最佳结果。

D.自旋捕获剂的选择不仅影响信号强度,也会直接影响谱线的分裂模式及所提供的化学信息,揭示自由基的环境特征。



                                                                         EPR-380

多选题:关于电子顺磁共振(EPR)的基本原理和应用,以下哪项是正确的?

A.EPR光谱中的g因子是表征电子局域环境的无量纲参数,不同物质的g因子可能有所差异。

B.EPR无法用于配位化合物中金属离子价态的研究。

C.EPR信号产生的基础是顺磁性物质中的未配对电子在外加磁场中自旋能级发生分裂。

D.EPR实验要求样品必须处于极低温度下,以确保信号的清晰可见。


答案AC

解析

A.g因子是一个无量纲参数,反映了电子的局域环境。不同顺磁性物质的g因子可能有所不同。

B.EPR不仅能用于自由基,还能用于研究含有未配对电子的配位化合物中的过渡金属离子,因此在生物无机化学和材料科学中具有广泛应用。

C.EPR信号生成的基础是未配对电子在外加磁场下的自旋能级分裂,这是EPR技术的核心原理。

D.虽然在低温下可以提高EPR的检测灵敏性和分辨率,但EPR实验并不要求所有样品必须在极低温度下进行,许多液态样品在室温下也可以获得良好的EPR信号,尤其是在生物体系中。


分数

评分标准

A类

答案正确,解析简洁,易懂。

B类

答案基本正确,得分点有缺失。

C类

答案错误。


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供稿:清华大学 杨海军 李勇 李文郁

        国仪量子 石致富 陈阳 范莹莹 

        南开大学 苏循成 杨茵

        天津医科大学 刘阳平

        中科院理化所 刘艳红

编辑:李文郁

审核:杨海军



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