项目意义（科研工作中的作用、与国内外同类仪器的对比等）1.1、拟进行功能开发的仪器设备现状描述（包括仪器设备工作原理、现状、主要应用领域、主要缺陷）液体核磁共振谱仪是检测有机分子结构、研究分子反应动力学和反应机理的有效手段，它不仅仅适用于驻流检测 --- 即对置于核磁磁体中的液体样品进行测试，它也能以停止 - 流动和连续流动的模式来检测有机分子的相关动态过程。商品化的核磁共振流动池探头在天然产物的分离鉴定、代谢组学等复杂体系研究等方面有着广泛的用途。大连化物所装备数台液体核磁共振谱仪，我们已经先后引进了 Varian 公司生产的 400 兆液体核磁共振谱仪一台，瑞士 Bruker 公司生产的 400 兆和 500 兆液体核磁共振谱仪各一台，以及近期引进的瑞士 Bruker 公司生产的 700 兆液体核磁共振谱仪一台。目前 400 兆和500 兆液体核磁共振谱仪主要用于有机分子等的表征，700 兆液体核磁共振谱仪主要用于生物分子、天然产物、材料合成等的研究，都没有配置流动池探头。尽管大连化物所在催化反应动力学和反应机理的研究等方面对流动池探头具有明确的需求，这些功能开发仪器的以下缺陷或实际困难限制了我们对流动池探头的采购 

    应用：（1）400 兆和 500 兆液体核磁共振谱仪由于灵敏度和分辨率相对偏低，只适合于样品浓度高的体系 ; 而 700 兆液体核磁共振谱仪由于超低温探头为主要工作探头，其频繁更换成本高、设备损坏风险较大。因此，大连化物所的现有液体核磁共振谱仪直接配备流动池探头将有比较大

的局限性 ; （2）商品化流动池探头的购置成本较高，而且只能用于单台液体核磁共振谱仪。本项目的研究，旨在解决以上缺陷或困难。通过研制用于复杂体系的液体核磁共振流动池系统，能在不改变现有核磁共振谱仪硬件的情况下，利用现有的探头实现对研究体系的停止 - 流动和连续流动的检测，拓展现有液体核磁共振谱仪的研究功能，方便天然产物的鉴定和催化反应等的研究。1.2、功能开发完成后能够解决的具体科研问题及其意义本系统研制完成后，可以利用液体核磁共振谱仪开展复杂体系的检测和研究工作。

    其意义在于：（1）能够使用现有各种探头按停止 - 流动或连续流动的模式检测，适用于不同核磁仪器公司不同场强的液体核磁共振谱仪，具有普遍适用性 ;（2）本系统能在分辨率、线型和灵敏度等方面均接近现有探头的检测指标 ; 与商用流动池探头比，能在更大温度范围、对更多的核实现检测 ;（3）能够充分利用现有超低温探头的高灵敏度特性，可对反应混合物中的低含量物质进行停止 - 流动或连续流动模式的检测 ;（4）与商用流动池探头相比成本低，适于推广使用。1.3、预期成果及应用领域研制用于复杂体系的液体核磁共振流动池系统一套，投入所级公共平台实际使用中。该系统可以与各家仪器公司的进口或国产的液体核磁共振谱仪配套使用。可以广泛用于液体状态下的分子反应动力学和反应机理研究、天然产物和代谢产物的分离鉴定，在科研院所和化工、制药等行业的研发和生产中得到推广应用。1.4、国内外仪器现状及发展趋势，项目完成前后仪器设备功能的技术指标对比国内重要研究单位配备的液体核磁共振谱仪大多是进口仪器。500 兆或 500 兆以下的较低场液体核磁共振谱仪由于受灵敏度和分辨率的限制，配置流动池探头的单位较少。商用流动池探头的有效样品体积较小，一般为 30-120 微升（常规探头的有效样品检测体积约为 350 毫升），相应的核磁信号灵敏度比常规探头要低 ; 同时，商用流动池探头的检测温度和检测核都有比较大的限制。而国内研究单位引进的 600 兆或 600 兆以上高场液体核磁共振谱仪普遍配备了超低温探头。与常规探头比较，超低温探头具有高检测灵敏度的优势，能将核磁信号的检测灵敏度提高 2-4 倍（节省检测时间 3-15 倍）或更高。但同时，超低温探头由于其系统配置复杂、使用条件比较苛刻，其频繁更换成本高、设备损坏风险较大。因此，国内研究单位配备了超低温探头系统的液体核磁共振谱仪很少同时配置流动池探头。本项目旨在研制具广泛适用性的复杂体系的液体核磁共振流动池系统。系统研制成功后，可以用于不同仪器公司的液体核磁共振谱仪的不同探头，开展多种液体状态下的分子反应动力学和反应机理等研究。项目完成后可以在停止 - 流动或连续流动模式下，在较大温度范围内（针对宽带探头）对低温和高温催化反应进行核磁共振研究 ; 流动速度可达到 4 毫升 / 分钟。在本项目申请备案启动后的 2016 年，核磁共振谱仪厂家布鲁克（Bruker）在国际上和在中国大力推出了与本项目目标完全一致的流动池系统产品 InsightMR和相应的实时分析软件，为本项目的执行施加了很大难度。一方面，由于有自己的专有技术和巨大的成本优势，我们坚持了原有的设计理念；另一方面，在参考比较了我们的前期产品和公司的商品化成品后我们做了比较大的改动，最终优化后的系统不仅维持了性价比高的制造成本方面的优势、使用性能好，而且与公司产品相比，在维护的便利性上具有明显优势。