DEPT

CH, CH₂, CH₃, C(四級)の区別

前述のように、直接結合する¹³Cと¹Hは百数十から二百Hz程度でカップリングしている。このカップリングを利用して、CH, CH₂, CH₃, C(四級)の区別を行うことが出きる。

古くはAPT(attached proton test), INEPT(Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfer)が用いられたが、不ぞろいな¹J_CHのために結果があいまいになりやすかった。これを克服したのがDEPT法である。

τには1/2(¹J_CH)を設定する。赤で示したパルスが可変パルスθでこのパルス幅によって、CH, CH₂, CH₃の出方を変える。DEPT測定の仕組みをベクトルモデルで表現することはできないが、強度変化のθ依存性はINEPTのθ依存性と同じ形となる。

プロトンだけについてみれば、1から5まではスピンエコーの形になっており、プロトンケミカルシフトはリフォーカスされ、6以降はプロトンの磁化はz軸上にありそれ以上展開しない。カーボンだけについてみれば、3から7までがスピンエコーの形になっており、カーボンのケミカルシフトはリフォーカスされる。4から5までの間がプロトン−カーボン間の多量子コヒーレンス状態と呼ばれベクトルモデルでは説明できない。この間のプロトン−カーボンのカップリングの展開の仕方がカーボンの多重度により異なり、6で得られる状態は可変パルスθの角度に依存して変化する。(ineptではプロトン、カーボンのどちらか一方がz軸上、他方がxy平面にあった。これを一量子コヒーレンス状態と呼ぶ)。

θ=90度のスペクトル(DEPT90等とも呼ばれる)ではCHのみが得られる。θ=135度ではCHと CH₃は CH₂,と位相が逆になる。通常CH₂を下向きに書き出す。これらと¹³C通常測定スペクトルを組み合わせれば、CH, CH₂, CH₃, C(四級)の区別を行うことができる。

測定上の着目点

積算回数

DEPTはプロトンからの磁化移動を使っているため¹³C通常測定(COM)に比べて感度がよい。終夜測定でDETT90、DEPT135、COMを連続測定する場合は、DEPTをそれぞれ3-4時間、残りをCOMに充てる。

繰り返し時間(図、RD)

DEPTはプロトンからの磁化移動を使っているため、RDはプロトンの緩和時間によって決まる。¹³C通常測定(COM)のように、RDが不足してピークが出なくなったりすることはない。

パルス幅

プロトン、カーボンいずれかのパルス幅が合っていないとおかしな結果となる。 また、DEPT90においてCH₂, CH₃のピークが低く出ている場合はプロトンのパルス幅が微妙に合っていない。

それでも結果がおかしいとき

DEPTはCH, CH₂, CH₃, C(四級)の区別をパルス幅βによっておこなっているため、¹J_CHがふぞろいでも影響は少ないが、それでも¹J_CHが極端に大きなメチレンはDEPT90スペクトルにピークを与え、DEPT135では強度が弱くなる。下図は、大きな¹J_CH(173Hz)が知られているメチレンジオキシを有する化合物(セサミン)のDEPT90(下段),DEPT135(上段)スペクトルである。メチレンジオキシ由来のシグナルがDEPT90においてかなり強くでており、DEPT135では強度が小さい。