ЯМР спектрлерінің қасиеттері

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

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.

Исидор Айзек Раби

Феликс Блох

Эдвард Миллс Парселл

ЯМР әдісінің принципі

ЭПР әдісіне ұқсайды. Магнит өрісіне орналастырғанда, нөлдік магнит моментіне ие болмайтын атом ядроларының, электромагнитті шағылуды сіңіруімен сипатталады.

-½gNbNH

+½gNbNH

E = hn

DE = 2mH=gNbNH

gNbNH = hn

Магнит моментінің шамасын қалай өлшеуге болады?

Протондар саны

(рет саны)

Массалық үлесі

(протондар саны + нейтрондар саны)

Нейтрондар саны (массалық үлесі - рет саны)

Спиндік квант саны

Мысал

жұп

I = 0

126C

168O

жұп

тақ

I = 1/2

136С

тақ

жұп

I = 1/2

11H

157N

тақ

жұп

тақ

I = 1

147N

21D

Егер нейтрондар мен протондар саны тақ болатын болса, атом ядролары нөлдік емес магнит моментіне ие болады.

ЯМР спектрлерінің қасиеттері

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 ядроның релаксация уақытымен сипатталады. Релаксация уақыты элетрондар мен ядроның өзара байланысына тәуелді.

Химиялық ауысы

Сыртқы магнит өрісінің векторының айналасында электрондар қосымша магниттік момент жасайды:

H'=s*H0

H' - қосымша магнитті момент,

H0 - сыртқы магниттік өрістің векторы,

s - константа экранирования

Hэфф = H0 - H' = H0 - sH0 = H0(1-s)

Химиялық ауысу миллиондық улес (“ppm”) арқылы өлшеніп келесі формуламен анықталады:

d = Dn/n0 *106 = DH/H0 *106

CH3CH2Cl

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.