Fischer-Tropsch (F-T) process is an important synthesis route to acquire clean liquid fuels through modern coal chemical industry, which converts syngas (CO and H2) into hydrocarbon, and also generates oxygenates discharged as the F-T waste-water. These oxygen-containing compounds in F-T waste-water have the similar molecular weight and some are even isomers of each other. Hence, it is necessary to develop rapid and efficient analysis tools to obtain identification and quantitative information of the F-T waste-water. The pure shift NMR techniques provided only chemical shift information in one-dimension 1H NMR spectra, without homonuclear JH-H coupling. In this work, we tested and compared three pure shift NMR techniques (including Zangger-Sterk, PSYCHE and TSE-PSYCHE methods) in the analysis of two F-T waste-water model mixtures, genuine waste-water and two alcohol isomer mixtures. The results show that JH-H coupling multiplicities are collapsed into singlets corresponding to individual chemically distinct protons of the compound. For some severely overlapped signals in the pure shift NMR spectra, the chemical shift selective filters with TOCSY (CSSF-TOCSY) experiments were conducted to assist the signal assignment. Thus, pure shift NMR approaches can identify most signals of components, and CSSF-TOCSY can extract the signal of a specific compound. The combination of these two NMR techniques offers a powerful tool to analyze the F-T waste-water or other complex mixtures including isomer mixtures.

中文翻译：

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纯位移 NMR 和化学位移选择性过滤器的组合用于分析 Fischer-Tropsch 废水

Fischer-Tropsch (FT) 工艺是现代煤化工获得清洁液体燃料的重要合成路线，将合成气（CO 和 H2）转化为碳氢化合物，同时产生含氧化合物作为 FT 废水排放。FT废水中的这些含氧化合物具有相似的分子量，有些甚至互为异构体。因此，有必要开发快速有效的分析工具来获取 FT 废水的识别和定量信息。纯位移 NMR 技术仅提供一维 1H NMR 光谱中的化学位移信息，没有同核 JH-H 耦合。在这项工作中，我们测试并比较了三种纯位移 NMR 技术（包括 Zangger-Sterk、PSYCHE 和 TSE-PSYCHE 方法）在两种 FT 废水模型混合物的分析中，真正的废水和两种酒精异构体混合物。结果表明，JH-H 偶联多重性被折叠成对应于化合物的各个化学不同质子的单线态。对于纯位移 NMR 光谱中一些严重重叠的信号，进行了具有 TOCSY (CSSF-TOCSY) 实验的化学位移选择性过滤器以辅助信号分配。因此，纯位移 NMR 方法可以识别大多数成分的信号，而 CSSF-TOCSY 可以提取特定化合物的信号。这两种 NMR 技术的结合为分析 FT 废水或其他复杂混合物（包括异构体混合物）提供了强大的工具。结果表明，JH-H 偶联多重性被折叠成对应于化合物的各个化学不同质子的单线态。对于纯位移 NMR 光谱中一些严重重叠的信号，进行了具有 TOCSY (CSSF-TOCSY) 实验的化学位移选择性过滤器以辅助信号分配。因此，纯位移 NMR 方法可以识别大多数成分的信号，而 CSSF-TOCSY 可以提取特定化合物的信号。这两种 NMR 技术的结合为分析 FT 废水或其他复杂混合物（包括异构体混合物）提供了强大的工具。结果表明，JH-H 偶联多重性被折叠成对应于化合物的各个化学不同质子的单线态。对于纯位移 NMR 光谱中一些严重重叠的信号，进行了具有 TOCSY (CSSF-TOCSY) 实验的化学位移选择性过滤器以辅助信号分配。因此，纯位移 NMR 方法可以识别大多数成分的信号，而 CSSF-TOCSY 可以提取特定化合物的信号。这两种 NMR 技术的结合为分析 FT 废水或其他复杂混合物（包括异构体混合物）提供了强大的工具。纯位移 NMR 方法可以识别大多数成分的信号，CSSF-TOCSY 可以提取特定化合物的信号。这两种 NMR 技术的结合为分析 FT 废水或其他复杂混合物（包括异构体混合物）提供了强大的工具。纯位移 NMR 方法可以识别大多数成分的信号，CSSF-TOCSY 可以提取特定化合物的信号。这两种 NMR 技术的结合为分析 FT 废水或其他复杂混合物（包括异构体混合物）提供了强大的工具。