We provide a detailed evaluation of nuclear magnetic resonance (NMR) parameters of the cis- and trans-isomers of azobenzene (AB). For determining the NMR parameters, such as proton–proton and proton–nitrogen J-couplings and chemical shifts, we compared NMR spectra of three different isotopomers of AB: the doubly 15N labeled azobenzene, 15N,15N′-AB, and two partially deuterated AB isotopomers with a single 15N atom. For the total lineshape analysis of NMR spectra, we used the recently developed ANATOLIA software package. The determined NMR parameters allowed us to optimize experiments for investigating singlet long-lived spin states (LLSs) of 15N spin pairs and to measure LLS lifetimes in cis-AB and trans-AB. Magnetization-to-singlet-to-magnetization conversion has been performed using the SLIC and APSOC techniques, providing a degree of conversion up to 17 and 24% of the initial magnetization, respectively. Our approach is useful for optimizing the performance of experiments with singlet LLSs; such LLSs can be exploited for preserving spin hyperpolarization, for probing slow molecular dynamics, slow chemical processes and also slow transport processes.

中文翻译：

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顺式与反式偶氮苯：精确测定 NMR 参数和分析 15N 自旋对的长寿命状态

我们提供了偶氮苯 (AB) 顺式和反式异构体的核磁共振 (NMR) 参数的详细评估。为了确定 NMR 参数，例如质子 - 质子和质子 - 氮 J 耦合和化学位移，我们比较了 AB 的三种不同同位素异构体的 NMR 光谱：双 15N 标记的偶氮苯、15N、15N'-AB 和两种部分氘化的具有单个 15N 原子的 AB 同位素异构体。对于 NMR 谱的总线形分析，我们使用了最近开发的 ANATOLIA 软件包。确定的 NMR 参数使我们能够优化用于研究 15N 自旋对的单线态长寿命自旋态 (LLS) 的实验，并测量顺式 AB 和反式 AB 中的 LLS 寿命。已使用 SLIC 和 APSOC 技术执行磁化到单线到磁化的转换，分别提供高达初始磁化强度的 17% 和 24% 的转化程度。我们的方法可用于优化单线态 LLS 实验的性能；此类 LLS 可用于保持自旋超极化、探测慢分子动力学、慢化学过程以及慢传输过程。