ЯМР спектрлерінің қасиеттері

Презентация қосу

Қазақстан Республикасының білім және ғылым Министрлігі
Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті

Химия факультеті

Химиялық технология және мұнайхимия кафедрасы

Орындаған: БЗХТ – 41 тобының студенті
Отыншин Т.
Жоспар

• ЯМР туралы түсінік
• Тарихы
• ЯМР әдісінің принципі
• ЯМР спектрлерінің қасиеттері
• ЯМР спектрометрінің блок схемасы
• Қондырғылар
• Қолданылуы
• Қорытынды
ЯМР

Ядролық магниттік резонанс
(ЯМР) ядроның магниттік
моментін қайта бағыттаудан
туындаған жиілікте V (ЯМР
жиілігі деп аталады) сыртқы
магнит өрісінде нөлге тең
емес ядро бар зат арқылы
электромагниттік энергияны
резонанстық сіңіру немесе
эмиссиясы болып табылады.
Тарихы

Исидор Айзек Раби
Феликс Блох Эдвард Миллс Парселл

Ядролық магниттік резонанс құбылысын 1938 жылы И.Раби
молекулалық сәулелерден тапты. 1946 жылы Феликс Блок және
Эдвард Милл Пурселс сұйықтар мен қатты заттардағы ядролық
магниттік резонансты ашқан.
ЯМР әдісінің принципі
ЭПР әдісіне ұқсайды. Магнит өрісіне орналастырғанда, нөлдік
магнит моментіне ие болмайтын атом ядроларының,
электромагнитті шағылуды сіңіруімен сипатталады.

E -½gN NH

E = h
E = 2 H=gN NH +½gN NH
H gN NH = h
Магнит моментінің шамасын қалай
өлшеуге болады?

Массалық үлесі Нейтрондар саны
Протондар саны Спиндік
(протондар саны + (массалық үлесі – квант саны
(рет саны) Мысал
нейтрондар саны) рет саны)
6 C
жұп жұп жұп I=0 16
8 O
I = 1/2
жұп тақ тақ 13
6 С

1H
тақ тақ жұп I = 1/2 15
7 N
7 N
тақ жұп тақ I=1 2
1D

Егер нейтрондар мен протондар саны тақ болатын болса, атом
ядролары нөлдік емес магнит моментіне ие болады.
ЯМР спектрлерінің қасиеттері
1. Қарқындылық сигналы.
Үлгідегі магнит концентрациясына
пропорционал.

2. Химиялық ауысу. Электрондар
ядролардың скрининг дәрежесіне
байланысты. Миллиондық
үлеспен өлшенеді.

3. Спин – спиндік сызықтардың бөлінуі. Магнитті ядролардың
санына байланысты. Бұл қасиеті ЭПР спектрінің қасиеттеріне
ұқсас.

4. Сызықтар ені. ЭПР спектроскопиясындағыдай ядроның
релаксация уақытымен сипатталады. Релаксация уақыты
элетрондар мен ядроның өзара байланысына тәуелді.
Химиялық ауысы
CH3CH2Cl Сыртқы магнит өрісінің
векторының айналасында
электрондар қосымша
магниттік момент жасайды:
H'= *H0
H' – қосымша магнитті момент,
H0 – сыртқы магниттік өрістің
векторы ,
- константа экранирования

Hэфф = H0 - H' = H0 – H0 = H0(1- )

Химиялық ауысу миллиондық улес (“ppm”) арқылы өлшеніп келесі
формуламен анықталады:
= / 0 *106 = H/H0 *106
Спин-спиндік сызықтардың бөлінуі

Магниттік ядролардың бір-
бірімен өзара әрекеттесуі
сызықтардың бөлінуіне
әкеледі. Желілер арасындағы
қашықтық спин-спиннің
тұрақты өзара
әрекеттесуімен сипатталады.

Метил протонының сигналы
(CH3) үш шыңға бөлінеді (1:
2: 1) себебі көршілес метилен
тобында 2 протон бар.

Метилен протонының (CH2) сигналы 4 шыңға бөлінеді (1: 3: 3: 1)
себебі көршілес метил тобында 3 протон бар.
ЯМР спектрометрінің блок
схемасы Үлгі

магнит
Магнит
блогы

Басқара
тын
блок
Индуирлейтін
катушкілер
Магнитті
күшейткіші

басқару

Детекторме
Сигнал

н күшеіткіш
Детектирлейтін
блогы
катушкілер
Хроматек протон 20М
ЯМР спекторметрінің магнит
құрылғысы
Спектр ЯМР С олеиновой кислоты

Inten
, ppm Atom
sity
180.58 221 1
130.03 353 2
129.74 377 3
34.18 377 4
31.99 304 5
29.73 765 6
29.65 696 8
29.40 853 9
29.14 1000 11
27.24 608 14
24.73 368 16
22.74 333 17
14.12 333 18

=15.09 МГц
Спектр ЯМР 1H олеиновой кислоты

Atom , ppm

A 11.00
B 5.35
C 5.33
D 2.33
E 2.00
F 1.63
G 1.45 to 1.23

J 0.88

=89.56 МГц
Қолданылуы
1. Органикалық химиядағы ЯМР:
Органикалық қосылыстарды анықтау;
Молекулалық құрылымды анықтау;
Кешенді қоспаларды талдау;
Реакция механизмдерін зерттеу.
2.Био-ЯМР
Ақуыз молекулаларының және субстрат-ферменттерінің
геометриясын анықтау;
ЯМР томография, биологиялық сұйықтықтарды зерттеу.
3. ЯМР техникалық қолдану
Материалтанудағы ЯМР томографиясы;
ЯМР тіркеу және геофизикалық қосымшалар (гидроскоптар);
Ультра-дәл магнетометрия.
Пайдаланылған әдебиеттер

1. Керрингтон Э. и МакЛечлан Д. Магнитный резонанс
в химии. Издательство «Наука», 1972 г.
2. Кантор Л.Р. и Шиммел П.Р. Методы биологической
физики. Издательство «Мир», 1983.
3. http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr
4. https://ru.wikipedia.org

Ұқсас жұмыстар

Ядролық магниттік резонанс

МТР шектеулігі

Тірі ағзаға электр және магнит өрістерінің әсері. Медициналық зерттеулерде ЯМР және ЭПР-дің қолданылуы

Электр және магнит өрісінің тірі ағзаға әсері

Химиялық әдістер

ГУМИН ҚЫШҚЫЛДАРЫНЫҢ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ КАТАЛИЗДІК ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Парацетамол

Электр және магнит өрісінің тірі организмге әсері

ЭПР әдісінің теориясы мен практикалық қолданылуы

Электр және магнит өрістермен танысу

Пәндер