Гетероядерні ЯЕО

Еквівалентом рівняння (1.37) для гетероядерної пари спінів за умов граничного звуження ліній є загальне співвідношення:

h_I{S} = g_S/2g_I (1.38)

Для загального випадку, коли спостереження ведеться на ядрах ¹³С у присутності широкосмугового декаплінгу на протонах g_Н/g_С = 4. Тому зростання інтенсивності сигналів вуглецю за рахунок ЯЕО повинне становити 200%, тобто сигнал зросте в три рази. Оскільки релаксація ядер вуглецю в значній мірі визначається диполярною взаємодією із протонами, то на практиці цей максимум звичайно і досягається. Це досить корисно для підвищення чутливості. При цьому величина ЯЕО для вуглецю близька до величини підвищення чутливості за рахунок перенесення поляризації, що описане нижче. Максимальна зміна інтенсивності сигналу за рахунок ЯЕО для інших магнітних ядер, позначена як h_X{¹H}, наведена в Табл. 1.3.

Таблиця 1.3.Теоретичні максимуми стаціонарного гетероядерного ЯЕО при насиченні протонів

Ці числа отримані для релаксації винятково через диполь-дипольну взаємодію. Для металів важливим механізмом релаксації може бути анізотропія хімічного зсуву. Аномалія ядра ⁶Li полягає в тому, що він хоча й має квадрупольний момент, але дає значний ЯЕО. Це пов'язане з тим, що його квадрупольний момент є найменшим з усіх ядер, внаслідок чого дипольний механізм дає у релаксацію значний внесок.

У гетероядерних системах спостережуваний ЯЕО залежить також від знака гіромагнітного відношення ядра. Тому ЯЕО для ядер з негативними g при насиченні протонів завжди негативні, навіть, якщо дотримується умова граничного звуження ліній. Найбільш яскравими прикладами цьому є ядра ¹⁵N і ²⁹Si, для яких спостерігається таке зменшення інтенсивності сигналів при насиченні протонів, що самі сигнали стають негативними. У випадках, коли максимальна величина ЯЕО не досягається, сигнали взагалі можуть зникнути. Тому вимірювання спектрів ядер з негативними g проводиться за відсутності ЯЕО або за допомогою імпульсного декаплінгу чи перенесення поляризації. Іноді для видалення ЯЕО використовують релаксаційні реагенти. Гетероядерні ЯЕО іноді можна використовувати в структурних віднесеннях.

За умов, що не відповідають граничному звуженню ліній, абсолютні величини гетероядерних ЯЕО X{¹H} зменшуються також для ядер ¹³С, ¹⁵N а для ²⁹Si наближаються до нуля, хоча й не змінюють знак (як це спостерігається для ¹⁹F). Тому для великих молекул гетероядерний ЯЕО може не тільки не підвищувати чутливість, але й знижувати її.