Deuterium Quantification through Deuterium-Induced Remote 1H and 13C NMR Shifts

Partial labeling by deuterium may be quantified through simple integrations of those 1H (200 or 400 MHz) and 13C (100.6 MHz) NMR resonances that are split into pairs by chemical shifts nΔ=δ(deuterated)−δ(nondeuterated) as induced by deuterium across n>2 chemical bonds. The relative intensities of the two components of a pair are shown to be influenced to practically equal degrees by relaxation effects, so that a deuterium fraction may be determined from 1H and 13C integral pairs at more remote molecular positions under the routine conditions of fast accumulative spectral acquisition. Die quantitative Bestimmung einer partiellen Deuterierung gelingt problemlos durch Integrieren derjenigen 1H (200 oder 400 MHz) und 13C (100.6 MHz) NMR Resonanzen, welche durch Isotopieverschiebungen nΔ=δ(deuteriert)−δ(undeuteriert) in Paare aufgespalten sind, verursacht durch die Deuteriummarkierung in Abständen von n>2 chemischen Bindungen vom Markierungsort. Die Relativintensitäten der beiden Komponenten eines Paares erweisen sich als praktisch gleich stark beeinflußt durch Relaxationseffekte, so dass sich der Deuteriumgehalt aus den 1H‐ und 13C‐Integralpaaren an entfernteren molekularen Positionen unter Routinebedingungen der raschen Spektrenakkumulation ermitteln läßt. Simple 2H isotope analyses: The series of concordant % C(CD3)3 values in this example was obtained from pairs of NMR signals separated by deuterium‐induced local chemical shifts (see figure). The pertinent 13C or 1H integral ratios were determined with good reliability because they belonged to molecular positions (indicated by the arrows) that were sufficiently remote from the deuterium atoms, so that the 13C spectra could be run with a tiny relaxation delay and continuous broadband decoupling.