顺磁小课堂64期 | 以下哪个物质可检测到EPR信号？
2024-08-23206顺磁小课堂（第64期）
作为波谱学的重要分支，电子自旋的直接表征工具，电子顺磁共振波谱学具有不可替代的重要作用。部分初学者常面临基本原理不清、谱图解析困难、仪器操作不熟练等问题。
为帮助大家更好地运用电子顺磁共振波谱技术，国仪量子携手清华大学磁共振实验室推出“顺磁小课堂”栏目，一一解答大家在学习、实验中遇到的问题。
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01
选择题：以下选项可检测到EPR信号的是（）？
A.Fe2+（低自旋）
B.Cu+
C.Ni+
D.Zn2+
注：低自旋是指在一定的晶体场中，过渡元素离子基态电子自旋同向排列，未配对电子最少时所处的状态。
高自旋是指在一定的晶体场中，过渡元素离子基态电子自旋反向排列，未配对电子最多时所处的状态。
答：C
Ni+的S=1/2，含有一个未成对电子。而Fe2+（低自旋）、Cu+、Zn2+三种离子均S=0，没有未成对电子。
02
多选题：下列选项是EPR拓展技术重要应用的有（）？
A. 自旋捕获电子顺磁共振技术检测氧化体系中生成的羟基自由基
B. 自旋标记电子顺磁共振技术研究蛋白质的结构
C. 时间分辨电子顺磁共振技术检测光激发化学反应中产生的瞬态自由基
D. EPR成像技术测定细胞内氧浓度
答：ABCD
03
判断题：反应体系中分子结构类似的自由基，DMPO捕获后，它们的超精细分裂会重叠在一起。
A. 对
B. 错
答：A
04
图形题：若要直观地甄别下图两种自由基，选用（）为捕获剂效果更好？
A. DMPO（5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物）
B. MNP（2-甲基-2-亚硝基丙烷）
答：B
自旋加合物 | AN(G) | AHβ(G) | AHγ(G) |
MNP-CH2CH3 | 15.25 | 10.40 | |
MNP-CH(CH3)2 | 15.25 | 1.49 | 0.36 |
DMPO-CH2CH3 | 16.20 | 23.60 | |
DMPO-CH(CH3)2 | 14.30 | 21.80 |
图1 MNP捕获乙基和叔丁基自由基的加成产物在9.5 GHz的EPR模拟谱
图2 DMPO捕获乙基和叔丁基自由基的加成产物在9.5 GHz的EPR模拟谱
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供稿：
清华大学 杨海军 李勇 李文郁
国仪量子 石致富 陈阳 范莹莹
审核：杨海军
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