應(yīng)用分享 | Fourier80 聚合物結(jié)構(gòu)解析靠什么?
聚合物在我們的生活中無處不在。我們每天遇到的產(chǎn)品中,超過95%都含有某種聚合物。除了天 然賦予我們的聚合物,如蛋白質(zhì),核酸和碳水化合物,聚合物也可以在實驗室中被創(chuàng)造出來。聚合物 工業(yè)是世界上很大的工業(yè)部門之一。它的產(chǎn)品包括汽車、藥品、玩具、包裝、電腦和手機等。
在很多領(lǐng)域,對這些基于聚合物的物體進(jìn)行表征是很重要的: 聚合物結(jié)構(gòu)的詳細(xì)知識,以了解這些材料的性能; 在競爭激烈的市場中,逆向工程促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā); 聚合物產(chǎn)品組成的定量分析。作為一種無損分析工具,核磁共振具有很高的特異性和靈敏度,特別適合聚合物材料的研究。
核磁共振可以詳細(xì)地了解聚合物的組成和結(jié)構(gòu), NMR 可以提供以下信息:
◇ 單體的純度,特性和結(jié)構(gòu),
◇ 聚合物特性,聚合物的立構(gòu)規(guī)整度
◇ 序列異構(gòu)化
◇ 共聚物的組成和排列
◇ 分支位置和頻率
◇ 交聯(lián)位置和密度
◇ 末端基的性質(zhì)和定量
◇ 鏈長度的確定
1. 單體的分析
1) 單體純度
-核磁共振可以提供關(guān)于單體純度的信息,也可以用來識別和定量污染物
2) 特性表征
-結(jié)構(gòu)驗證可以用來表征材料組成(單體原料)
3) 未知物結(jié)構(gòu)解析
-核磁共振數(shù)據(jù)可以用來闡明單體或潛在污染物的具體結(jié)構(gòu)
2. 等規(guī)度的檢測
核磁共振數(shù)據(jù)可以提供聚合物的立構(gòu)規(guī)整度的數(shù)據(jù)信息(歷史悠久)。它可以確定一種形式的純 度或不同立構(gòu)規(guī)整度的聚合物的比例。
3. 序列異構(gòu)化
序列異構(gòu)是通過聚合過程中單體連接后,單體中原子核的化學(xué)位移的變化來識別和定量例如, 聚 偏二氟乙烯的序列異構(gòu)體可以通過聚合過程中由頭尾、頭頭或尾尾耦合引起的不同化學(xué)位移來識 別和定量。19F的化學(xué)位移對于原子核微小環(huán)境的變化非常敏感。
4. 共聚物的組成排列
在共聚物的分析中,核磁共振可以通過對信號進(jìn)行積分給出了各種單體的比例信息。
在聚合物的分析中,核磁共振給出了各種單體的比例信息。序列也可以確定。交替、無規(guī)或嵌段 共聚物會產(chǎn)生不同的譜圖。
5. 端基,鏈長,分支
核磁共振可以詳細(xì)地了解聚合物的組成和結(jié)構(gòu)。C13 譜中不同信號可以反映聚合物的結(jié)構(gòu)信息, 如:確定分支和相應(yīng)位置,交聯(lián)位置和密度,末端基的性質(zhì)和定量,鏈長度的確定等。
長鏈支化 (是乙烯己烯LLDPE 線性低密度聚乙烯)的一種改性,可提高其粘彈性性能。LCB 的 檢測和定量是表征這些材料的關(guān)鍵。這種測定只能通過13C NMR 來完成,因為在1H NMR中信號解析非常困難。但即使在13C 核磁共振中,重要的分支C13 信號也可以與13C 衛(wèi)星重疊。所以我們開發(fā)了新的方法對衛(wèi)星峰進(jìn)行壓制從而對分支信號進(jìn)行定量。我們開發(fā)了一個脈沖序列,有效地抑制這些衛(wèi)星信號,并使分支點清晰可見和可定量。
6.核磁共振可以提供關(guān)于各種元素的信息
1H, 13C, 19F, 11B, 27Al, 29Si, 31P 等在聚合物 NMR 中比較常用。其他核可以作為添加劑,也可以用 核磁共振來研究。對于某些過渡金屬基聚合催化劑,通過核磁共振對金屬的觀察可以了解其催化機理。
原子核如 29Si、19F、27Al、31P 等在聚合物研究中發(fā)揮著重要作用。寬帶低溫 探頭和傳統(tǒng)的10毫米探頭是這項工作的理想工具。寬廣的溫度范圍允許在高沸點溶劑如 CD2Cl4 和 o, p C6D4Cl2) 中測量聚合物的濃溶液。
Fourier 80 的優(yōu)勢:
◇ 性價比高
◇ 無需液氮液氦維護,可以隨時關(guān)機或重啟
◇ 非常容易上手,無需專業(yè)背景即可上手操作
◇ 可以進(jìn)行1H only, 1 H/13C| 19 F,1 H/X , X Options: 13C, 31P, 129Xe, 7Li, 29 Si, 23Na, 11B的譜圖檢測,進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)解析
◇ 使用 Topspin, Mestrelab 軟件,操作程序和使用的核磁管與高場核磁兼容,樣品可以在相同程序下在不同設(shè)備上進(jìn)行檢測和驗證
◇ 可實現(xiàn)120 個樣品的高通量檢測,以及在線實時監(jiān)控實驗。
Fourier80自動進(jìn)樣系統(tǒng)
Fourier80實時在線檢測系統(tǒng)
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