Кореляції через 2-3 зв’язки

Для виявлення далеких кореляцій ¹Н-¹³С з детектуванням на ядрах Х була розроблена велика кількість імпульсних послідовностей. Тут представлена найбільш популярна послідовність COLOC.

Найбільш простий шлях для одержання далеких кореляцій – це настроювання періоду еволюції гетероядерних розщеплень в послідовності HETCOR на малі величини КССВ. Потенційним недоліком такого підходу є загальний час дії отриманої послідовності, оскільки рефокусуючі інтервали D₁ та D₂ при цьому значно збільшуються і внаслідок релаксації можуть губитися малі розщеплення і знижуватися інтенсивності сигналів. У методі COLOC (COrrelation through LOng Coupling), для запобігання зайвій релаксації інтервал t₁ вводиться у середину інтервалу D₁, що зменшує загальну тривалість імпульсної послідовності (Рис. 6.54).

Рис. 6.54.Послідовність COLOC для встановлення далеких кореляцій зі спостереженням на ядрах Х.

Як видно зі схеми послідовності, інтервал t₁ визначається парою 180^о(Н,С) імпульсів, які переміщуються вздовж D₁ для кожного інкременту t₁. Такі експерименти звуться «експерименти постійного часу», оскільки, на відміно від HETCOR, загальний час дії послідовності не змінюється при переході від одного інкременту до другого. Сигнал, що детектується, виявляється модульованим протонними зсувами, оскільки, хоча вони і рефокусуються протягом t₁, однак продовжують еволюціонувати в залишок періоду D₁, що залежить від t₁. На відміну від гомоядерних протонних розщеплень, які еволюціонують протягом усього постійного періоду D₁, незалежно від положення 180^о імпульсу, модуляція цими КССВ не є функцією t₁. Тому у вимірі f₁ присутні тільки протонні хімічні зсуви. Перенесення, пов'язані з розщепленням через один зв'язок, також можуть проявлятися в спектрі COLOC, якщо періоди D₁ і D₂ виявляються кратними до відповідних значень ¹J_CH. В результаті у спектрі виникають дублети, що відповідають цим розщепленням, цілком аналогічно до того, як це ми спостерігали в методі НМВС.

Але розщеплення через один зв’язок мають ще один негативний наслідок при роботі послідовності COLOC. Під час кроку перенесення поляризації вектори намагніченості вуглецевого ядра, що пов'язані з розщепленням через один зв'язок, перебувають у фазі. Під час наступного періоду D₂ під впливом ¹J_CH вони багато разів виявляються у фазі і не в фазі. Якщо трапиться так, що під час початку збору даних вони опиняться в протифазі, вектори взаємно знищаться і кроспік зникне. У будь-якому разі інтенсивність спостережуваних далеких кореляцій виявляється модульованою розщепленням Н-С через один зв'язок. Для видалення цих ефектів слід забезпечити перехід даних векторів у вихідний стан (у фазі) наприкінці періоду D₂. Таку ж орієнтацію слід забезпечити також і векторам, що пов'язані з далекими КССВ. Цього можна досягти розміщенням послідовності BIRD у середині D₂. Під її впливом інвертуються намагніченості, які пов'язані з далекими протон-вуглецевими взаємодіями, але залишаються незмінними компоненти намагніченості, пов'язані з розщепленням Н-С через один зв'язок. Використання кластера BIRD рекомендовано для всіх кореляційних методів виявлення далеких взаємодій з детектуванням на ядрах Х.

Загалом, оптимізація періодів D₁ і D₂ для експерименту COLOC може виявитися проблемою. На додаток до описаних вище ефектів модуляції КССВ через один С-Н зв'язок, на ефективність перенесення впливають також і гомоядерні протонні розщеплення, що еволюціонують у період D₁. Фіксований інтервал D₁ також є обмеженим t_1(max) (t_1(max)/2<D₁). Це може привести до необхідності скорочення кількості інкрементів t₁, що приведе до зниження цифрового розділення у вимірі f₁. Показано, що для рутинного використання послідовності COLOC оптимальний проміжок для ⁿJ_CH = 10Гц становить для D₁ і D₂ відповідно 50мс (1/2ⁿJ_CH)і 33 мс (1/3ⁿJ_CH).