• 제목/요약/키워드: NMR

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NMR 분광법의 원리와 지구환경과학에의 응용 (Theory of NMR Spectoscopy and Its Application in Geoenvironmental Sciences)

  • 김영규
    • 암석학회지
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    • v.10 no.3
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    • pp.233-245
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    • 2001
  • NMR분광법은 현재 화학에서 빼 놓을 수 없는 아주 중요한 연구방법의 하나지만 또한 지질학의 연구에 있어서도 초전도 자석의 발달과 함께 그 중요성이 부각되고 있다. 지질학에 있어서 NMR의 연구 대상 원소로는 광물의 주 구성 성분이며 여러 가지 구조적 정보를 갖고 있는 $^{29}Si$, $^{27}Al$ 등이 유용하게 사용되며 이들은 각각 다른 여러 정보들을 제공한다. 이 밖에도 $^{23}Na$와 같은 알칼리금속과 더불어 다양한 핵종들이 지질학에서 NMR로 연구되고 있다. NMR을 이용하여 다양한 방면의 연구들이 가능한데 NMR은 XRD, TEM보다도 더욱 작은 미시적인 (분자적 관점에서의) 구조 연구에 사용될 수 있다. 이러한 연구를 통해 Al, Si 질서-무질서, 산소원자와의 배위수, 인근의 다른 양이온의 분포 등을 포함한 구조적 정보를 알 수 있다. 또한 NMR의 또 다른 장점은 정적인 미시 구조뿐만 아니라 분자들의 움직임(dynamics)에 대한 정보도 알 수 있다는 것이다. 이러한 동적인 정보는 기존의 어느 방법으로도 알기 어려웠던 부분이고 NMR을 통하여 분자들의 상호 교환 속도와 활성화 에너지 등에 대한 폭 넓은 이해가 가능할 수 있다. 이 밖에 NMR을 이용하여 비정질 물질에 대한 구조와 더불어 지표면에서 산출되는 유기물에 대한 성분 및 구조도 아주 중요하게 연구될 수 있는 분야이다.

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Purity assessment using quantitative NMR: establishment of SI traceability in organic analysis

  • Choi, Kihwan
    • 한국자기공명학회논문지
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    • v.24 no.1
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    • pp.30-37
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    • 2020
  • Quantitative nuclear magnetic resonance (qNMR) has been gaining attention as a purity assessment method. In particular, qNMR is recognized as the primary method to realize the Internal System of Units (SI) in organic analysis. The capability of quantitative analysis is recognized as the beginning of NMR development. NMR signals are proportional to the number of nuclei and qNMR has been used in various fields, such as metabolomics and food and pharmaceutical analysis. However, careful sample preparation and thorough optimization of measurement parameters are required to obtain accurate and reliable results. In this review, quantitative methods used in qNMR are discussed, and the important factors to be considered also introduced. The recent development of qNMR techniques including combination with chromatography and, multidimensional NMR are also presented.

2D-NMR 기법을 이용한 (20S)와 (20R)-Protopanaxadiol의 $^{1}H$- 및 $^{13}C$-NMR 완전 동정 (Complete Assignment of $^{1}H$ and $^{13}C$-NMR Signals for (20S) and (20R)-Protopanaxadiol by 2D-NMR Techniques)

  • 백남인;김동선
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.19 no.1
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    • pp.45-50
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    • 1995
  • (20S)- and (20R)-protopanaxadiol were prepared from crude ginseng saponin by chemical treatment. The $^{1}H$- and $^{13}C$-NMR signals of these compounds were fully assigned by various NMR techniques such as DEPT, 1H-1H COSY, HMQC, HMBC and NOESY.

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Practical Guide to NMR-based Metabolomics - III : NMR Spectrum Processing and Multivariate Analysis

  • Jung, Young-Sang
    • 한국자기공명학회논문지
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    • v.22 no.3
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    • pp.46-53
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    • 2018
  • NMR-based metabolomics needs various knowledge to elucidate metabolic perturbation such as NMR experiments, NMR spectrum processing, raw data processing, metabolite identification, statistical analysis, and metabolic pathway analysis regarding technical aspects. Among them, some concepts of raw data processing and multivariate analysis are not easy to understand but are important to correctly interpret metabolic profile. This article introduces NMR spectrum processing, raw data processing, and multivariate analysis.

저자기장에서 검출된 암뇨의 특성 NMR 신호 규명에 관한 연구 (A Further Study of Identifying the Characteristic NMR Signals Detected at Lower Magnetic Fields)

  • Kim, Yong-Jin
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • v.7 no.2
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    • pp.41-46
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    • 1996
  • 일차 규명한 암 지표가 되는 양성자 핵자기공명(NMR) 신호를 재확인하기 위한 시도를 하였다. 이 시도의 결과에 의하면, 일차 규명한 물질인 m-hydroxyphenyl의 네 개의 방향족 양성자 NMR 신호와 일치함을 재확인하게 되었다.

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Structural characteristics of [N(CH3)4]2CdCl4 determined by 1H MAS NMR, 13C CP/ MAS NMR, and 14N NMR

  • Lee, Seung Jin;Lim, Ae Ran
    • 한국자기공명학회논문지
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    • v.19 no.1
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    • pp.18-22
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    • 2015
  • The structural geometry of $[N(CH_3)_4]_2CdCl_4$ in a hexagonal phase is studied by $^1H$ MAS NMR, $^{13}C$ CP/MAS NMR, and $^{14}N$ NMR. The changes in the chemical shifts for $^{13}C$ and $^{14}N$ in the hexagonal phase are explained by the structural geometry. In addition, the temperature dependencies of the spin-lattice relaxation time in the rotating frame $T_{1{\rho}}$ for $^1H$ MAS NMR and $^{13}C$ CP/MAS NMR are measured.

Nanoscale-NMR with Nitrogen Vacancy center spins in diamond

  • Lee, Junghyun
    • 한국자기공명학회논문지
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    • v.24 no.2
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    • pp.59-65
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    • 2020
  • Nitrogen-Vacancy (NV) center in diamond has been an emerging versatile tool for quantum sensing applications. Amongst various applications, nano-scale nuclear magnetic resonance (NMR) using a single or ensemble NV centers has demonstrated promising results, opening possibility of a single molecule NMR for its chemical structural studies or multi-nuclear spin spectroscopy for quantum information science. However, there is a key challenge, which limited the spectral resolution of NMR detection using NV centers; the interrogation duration for NV-NMR detection technique has been limited by the NV sensor spin lifetime (T1 ~ 3ms), which is orders of magnitude shorter than the coherence times of nuclear spins in bulk liquid samples (T2 ~ 1s) or intrinsic 13C nuclear spins in diamond. Recent studies have shown that quantum memory technique or synchronized readout detection technique can further narrow down the spectral linewidth of NMR signal. In this short review paper, we overview basic concepts of nanoscale NMR using NV centers, and introduce further developments in high spectral resolution NV NMR studies.

2차원 고상 핵자기 공명기를 이용한 비정질 규산염의 고압구조 및 무질서도에 대하여 (On the Structure and the Extent of Disorder in Non-crystalline Silicates at High Pressure: 2 Dimensional Solid-state NMR Study)

  • 이성근
    • 한국광물학회지
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    • v.18 no.1
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • 2차원 고상 핵자기 공명기(2-dimensional solid-state NMR, 이하 2차원 고상NMR)와 관련된 기술과 이론의 발전과 더불어 획기적으로 증가한 스펙트럼의 분해능으로 기존의 일차원 NMR 로는 얻을 수 없었던, 비정질 규산염(유리질, 용융체, silicate glasses and melts)의 다양한 원자-분자 단위의 구조를 규명할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 2차원 고상 NMR 방법론의 하나인 3QMAS NMR을 이용하여 이전까지 알려지지 않았던 고압환경에서의 비정질 지구물질의 원자/분자 구조에 대한 최근의 연구결과를 간략히 소개한다.

Voight 함수를 이용한 MAS-NMR 스펙트럼 시뮬레이션 (The Simulation of MAS-NMR Spectrum by the Voight Lineshape)

  • 강명진;심문식;유영래
    • 한국안광학회지
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    • v.2 no.1
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    • pp.17-24
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    • 1997
  • Gauss 함수와 Lorentz 함수의 convolution인 Voight 함수를 혼합 알칼리 유리, 전이금속 산화물을 첨가시킨 유리 등의 MAS-NMR 스펙트럼의 시뮬레이션에 적용시켜 보았다. Gauss와 Lorentz의 convolution은 적분할 수 없으므로 어떤 형태를 갖는 Voight 함수는 없다. 그래서 컴퓨터를 이용한 개념적(원시적) 적분 방법으로 각 진동수에 대하여 Voight 함수 값을 얻었고, 그것은 MAS-NMR 스펙트럼과 매우 잘 일치하였다. 이 과정에서 MAS-NMR lineshape의 변화(Gauss에서 Lorentz lineshape으로의 변화 또는 그 반대)를 알 수 있다. 그러므로 다음과 같은 경우는 주의해야 할 것으로 생각된다. 유리의 구조, 전도 기구 또는 혼합 알칼리 효과 등을 연구하기 위해 NMR 스펙트럼을 컴퓨터 시뮬레이션 할 때 NMR 스펙트럼의 lineshape을 Gauss 함수 꼴로 가정해서 수행하는 경우가 대부분인데 이때 주의해야 할 것이다. 왜냐하면, NMR 스펙트럼 선 모양이 실제로는 Voight 함수 형태로 나타날 수 있기 때문이다.

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Recent NMR developments for pharmaceutical research

  • Lee, Kwanghwan
    • 한국자기공명학회논문지
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    • v.20 no.1
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    • pp.27-35
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    • 2016
  • NMR spectrometer has been regarded as essential tool for structure elucidation in variable scientific field as like organic synthesis, natural product and macro protein research. Also NMR can be applied for defining dynamic behavior like ligand and receptor binding. One of advantage of research with NMR is that to be great confident to confirm structure and the measured sample could be recovered. Nevertheless NMR also has a weak points than other spectroscopic methods that require a lot of time for interpreting acquired spectrum and running time due to low sensitivity. For last two decade Bruker has developed hardware and software solution for overcome those weak points. In order to overcome low sensitivity Bruker introduced Cryo and Micro diameter probe head technology. And researcher can reduce the time for routine spectrum processing and interpretation works due to lots of introductions in software solutions for quantification, identification and statistics analysis. With four examples, this article describing those new hardware and software solutions in field of recent pharmaceutical research as follows. - New Horizons for NMR in the Biopharmaceutical Industry - The development and application of solid-state NMR spectroscopy (SSNMR) in pharmaceutical analysis - Assisted NMR Data Interpretation in Synthetic Chemistry - Complete Analysis of New Psychoactive Substances Using NMR.