13Cydinresonanssissa

13Cydinresonanssissa viitataan hiili-13:n ydinresonanssissa käytettävään NMR-spektroskopiaan, jonka avulla voidaan tutkia molekyylien hiiliatomien kemiallisia ympäristöjä ja rakennetta. Hiili-13 on luonnostaan noin 1,1 prosenttia kaikkien hiilien isotooppien kokonaismäärästä, minkä vuoksi 13C-signaalit ovat tyypillisesti heikompia kuin 12C-signaalit ja tutkimisessa käytetään usein korkean kentän magneetteja sekä vakiintuneita tekniikoita signaalin parantamiseksi.

Perusperiaatteet liittyvät 13C-nukleaarin spin-1/2 ominaisuuteen, mikä mahdollistaa selkeän resonanssin magneettisessa kentässä. 13C-signaalit ilmoitetaan kemiallisten siirtymien (ppm) mukaan suhteessa referenssiin, yleensä tetrametyylilangasell (TMS). Spektri voi sisältää protonien kanssa havaittavaa 1JCH-kytkentää, mikä johtaa kaksoisjaotteluun. Yleinen käytäntö on siirtää signaali yksinkertaisuuden vuoksi broadband decoupling -tekniikalla, jolloin 13C-spektroti muuttuu singletiksi ja signaalin tulkinta helpottuu.

1D 13C-NMR on peruskartoitusmethodeja, kun taas 2D-tekniikat kuten HSQC ja HMBC tarjoavat hiili- ja protonikytköksiä sekä pitkän kantaman korrelaatioita. DEPT-käyrät auttavat erottamaan CH, CH2 ja CH3 -ryhmät. Solid-state NMR:ssä käytetään MAS-tekniikkaa suorien näytteiden rakenteen selvittämiseksi.

Sovellukset katselevat orgaanista kemiaa, biokemiallista tutkimusta ja luonnon tuotteiden rakennetta sekä rakenteellista identifiointia ja kvantitatiivista analyysiä. Rajoitteina ovat signaalin heikkous luonnollisessa runsaudessa ja signaalien päällekkäisyys; näitä kompensoidaan käyttämällä 13C-laboratoriorikastusta ja monimuuttujaisia NMR-tutkimussarjoja. Typisiä siirtymäalueita ovat noin 0–220 ppm, ja TMS-toimii yleisenä referenssinä.