Dynamic nuclear polarization study of UV-irradiated butanol for hyperpolarized liquid NMR

紫外線照射法によってブタノール固体中に生じたフリーラジカルを用いた動的核スピン偏極法の開発と高感度液体NMR分光への適用

熊田 高之   ; 能田 洋平; 橋本 竹治; 小泉 智

Kumada, Takayuki; Noda, Yohei; Hashimoto, Takeji; Koizumi, Satoshi

われわれは紫外線照射により固体ブタノール中に発生したブチルラジカルを用いて、動的核スピン偏極(DNP)に成功した。核スピン偏極度は1.5K, 1.2T下において1.4%と、TEMPOラジカルを用いたときの値2.4%と同程度であった。TEMPOなどの安定フリーラジカルと異なり、紫外線照射により生じたフリーラジカルは試料の溶融とともに消失する。われわれはこの性質が、DNPにより超偏極された試料を用いた高感度液体NMR分光法に有用であることを指摘した。このDNP-NMR法において、核スピン偏極後試料を溶融しNMR装置に輸送し測定する間の核スピン緩和を最小限に食い止める必要があるが、液体中でフリーラジカルが消失する本手法は、その核スピン緩和を抑えるうえで非常に有用だからである。

We have carried out a dynamic nuclear polarization (DNP) study of proton spins of UV-irradiated solid butanol containing phenol. By the aid of butyl free radicals produced by the photolysis, the butanol sample was dynamically polarized up to the polarization of 1.4% at 1.5 K and 1.2 T. Unlike persistent free radicals such as nitroxy and trityl free radicals commonly used for DNP, the butyl free radicals immediately decay by melting. We propose that free radicals produced by UV-photolysis are applicable to the DNP-enhanced hyperpolarized liquid-state NMR.