New applications of covariance NMR and experimental development for measurements of homonuclear coupling constants in overlapping signals

Abstract

Los resultados experimentales obtenidos en esta tesis están presentados en la forma de 3 artículos científicos publicados en revistas científicas especializadas na área de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Dos artículos con el uso de Covariancia de RMN como un general método para obtener espectros de pRMN. El último trabajo describe un nuevo experimento llamado de selTOCSY G-SERF para medir JHH en señales solapadas. Publicación 1 describe un método general para generar espectros de psRMN por Covariancia de RMN. Este nuevo enfoque es único en la espectroscopia de RMN; dando una manera barata, rápida e fácil de reconstruir espectros de psRMN sin despender tiempo en el espectrómetro. El concepto de Covariancia de psRMN ha sido extendido a la publicación 2 para añadir la información de Multiplicidad-Editada (ME) en experimentos 2D que son difíciles o mismo imposible de lograr experimentalmente. Se muestra cómo la información puede transferirse a un conjunto de espectros de RMN 2D homonucleares y heteronucleares por procesamiento de covarianza, reconstruyendo nuevos espectros de psME de una manera rápida. Finalmente, G-SERF y los métodos relacionados solo funcionan para señales de 1H aisladas en las que se puede aplicar con éxito la excitación selectiva. Desafortunadamente, como sucede en otros experimentos selectivos de frecuencia, este enfoque falla para las señales solapadas. En la publicación 3 se presenta un esquema TOCSY G-SERF doblemente selectivo para eludir esta limitación, midiendo JHH de manera eficiente incluso para protones que resonantes en regiones atestadas.

The experimental results obtained in this thesis are presented in the form of three papers published in NMR specialised scientific peer-reviewed journals. Two articles dela with the use of covariance NMR as a general method to generate novel psNMR spectra. The last work describes a new selTOCSY G-SERF experiment, for accurately measuring JHH in overlapped regions. Publication 1 describes a novel general protocol to generate psNMR spectra by Covariance NMR. This new approach is unique in NMR spectroscopy; giving a cheap, fast an easy way to reconstruct psNMR spectra without spending time in the spectrometer. This new strategy has been referenced to as psNMR Covariance. The concept of psNMR Covariance has been extended in Publication 2 by inserting Multiplicity-Edited (ME) information into 2D experiments that are difficult or even impossible to achieve experimentally. It is shown how the ME information can be efficiently transferred to a set of homonuclear and heteronuclear 2D NMR spectra by Covariance processing, reconstructing new psME spectra in a fast way. Finally, G-SERF and related methods only work for isolated 1H signals on which selective excitation can be successfully applied. Unfortunately, as it happens in other frequency-selective experiments, this approach fails for overlapped signals. A doubly-selective TOCSY G-SERF scheme is presented in the Publication 3 to circumvent this limitation, by measuring JHH efficiently even for protons resonating in crowded regions.