Hiperpolarización con Parahidrógeno (PHIP) en moléculas simétricas

LISANDRO BULJUBASICH; MARÍA BELÉN FRANZONI; HANS W. SPIESS; KERSTIN MÜNNEMANN

Córdoba

Congreso; Reunión AFA 2012; 2012

Desde la primer publicación por Bowers y Weitekamp [1], la hidrogenación de sustratos con parahidrógeno (p-H2) se ha transformado en una técnica muy promisoria para hacer frente a la baja sensitividad inherente a la Resonancia Magnética Nuclear. La hiperpolarización inducida por Parahidrógeno (PHIP) implica una reacción química en la cual moléculas de hidrógeno enriquecido en el estado ”para”son anadidas a un precursor no saturado. Si la simetría inicial del parahidrógeno se rompe en la molécula de destino, las intensidades resultantes en el espectro de RMN se ven áltamente amplificadas. El objetivo de ésta presentación es introducir dos nuevas ideas que aprovechan el hecho de que el estado inicial es un estado singlete. Por un lado, es bien conocido que una vez rota la simetría del p-H2 , por ejemplo en moléculas asimétricas donde cada protón del p-H2 posee distinto chemical shift, el estado inicial y la evolución subsiguiente difieren considerablemente respecto de un estado inicial de Boltzmann (equilibrio térmico). Dicha diferencia es la que hace tan atractiva la técnica, y que ha permitido su utilización en innumerables campos dentro de la RMN. Hasta hace un ano se creía que la rotura de la simetría del p-H2 debía incluir sí o sí una rotura en la simetría de la molécula (simetría geométrica). En éste trabajo demostramos que, por medio de un pasaje adiabático a través de una zona de level anticrossing se puede observar senal hiperpolarizada aún manteniendo la simetría de la molécula [2]. Por otro lado, y a modo de corolario de lo antes dicho, se demuestra que en éste caso, el par de protones provenientes del parahidrógeno forman un estado de vida prolongado aún a campo alto, ésto es un estado que decae mucho más lentamente que el tiempo límite en experimentos de RMN, el tiempo de relajación espín-red T1. Se presentan resultados que confirman que en éste paricular caso la polarización se puede almacenar por varios minutos (T1 15 s.) y luego ser transformada a senal observable, por medio de un cruce controlado por un level anti-crossing [3]. [1] Bowers, C. R. and Weitekamp, D. P. Phys. Rev. Lett. 57, 2645-2648 (1986). [2] L. Buljubasich, M. B. Franzoni, Hans. W. Spiess and K. Muennemann. J. Magn. Res., 219, 33-40 (2012). [3]. Franzoni, M. B., Buljubasich, L., Spiess, H. W. and Muennemann, K. J. Am. Chem. Soc. 134, 10393-10396 (2012).