Протонды магнитті резонанс

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Протонды магнитті резонанс
Егер сутек атомы ядросы (ол үшін I=±12 және 2 мүмкін бағыттар
болады) сыртқы магнитті өріске түссе, ол 2 мүмкін бағыттар бойынша да тең
ықтималдықпен, бірақ шамалы ғана бағдарланады. Өріс бойынша бағдарлау
энергиялық анағұрлым тиімді, және де осы анағұрлым төменгі энергиялық саты
да бірнеше көп ядро орналасады.
++++
Енді егер ядроға ауыспалы электромагнитті өріспен (10-500 МГц),
радиожиілікті аймақта әсер етсе, онда белгілі жиілікте ν ядро спиндерінің
өріс бойынша жағдайдан өріске қарсы жағдайға қайта бағдарлау жүреді де
және энергия жұтылуы жұтылудың шыңы ретінде бағаланады.
ПМР спектрометр 1,0 – 2,3 Тл кернеулі тұрақты біртекті магнитті өріс
түзуге қабілетті қуатты магнит 2 – ке ие. Магнит көмегімен жететін одан да
қатты өрістер жоғары өткізгішті селеноидтар қолдану арқылы жүзеге
асырылады. Магнит 2 полюстері арасына үлгімен 1 ампуланы орналастырады.
Өріс біртекті еместілігін төмендету үшін ампула жылдам айналады. Ампуланы
ауыспалы радиосәуле шығару генераторы орауышының ішіне орналастырады, ол Н0
өріске перпендикулярлы бағытталады. Спектрді резонанс тіркеуіші (3) жазады.

ПМР спектрометрін резонанс генераторының жұмысшы жиілігімен сипаттау
қабылданған, ол магнитті өріс кернеуімен тура пропорционалды байланыспен
байланысқан. Қазіргі кезде жұмысшы жиілігі 60-тан 500 МГц-ке дейінгі толқын
ұзындығы 5-тен 0,6 м-ге дейін болатын ПМР спектрометрлер сериялары
шығарылуды.
Сөйтіп, затты сәулелендіруде ПМР спектрометрлерінде радиотолқындарды
пайдаланады.
Бір қарауда заттағы барлық протондар бір жиілікте резонандаулары
қажет сияқты. Алайда негізінде бұл жиілік органикалық молекуладағы нақты
бір протон күйіне байланысты.
Сондықтан молекула нақты протондар маңайындағы магнитті өріс үлгіге
тіркелген Н0 магнитті өрісінен ерекшеленуі мүмкін.
Резонансты сызық күйін анықтау үшін химиялық ығысу ұғымы енгізілген.
Химиялық ығысу шамасы көбінесе σ шкаласымен белгіленеді. Эталонды зат
ретінде әдетте тетраметилсилан алынады.
Көпшілік органикалық қосылыстар үшін σ 0 · 10-6 – дан 10 · 10-6 – ға
дейінгі шектерде өзгеруі мүмкін; сутектік байланыспен байланысқан протондар
өзгеше – олар үшін σ 10 м.д. – дан жоғары аймақта жатыр.
Химиялық ығысу шамасы спектрометр жұмысшы шамасына байланысты емес
және де ол константа болып есептелмейді.
Кестеде түрлі протондар түрінің химиялық ығысу мәндері келтірілген.
Кестеде түрлі типті протондар сигналы олардың айналасына байланысты σ
шкаласының қандай аймақтарында орналасу мүмкіндіктері көрсетілген. Осылай,
СН3 – топтар сигналы СН3 – топ қандай қосылысқа тиісті екеніне байланысты
0,75 – ден 4,0 м.д. – ге дейінгі аймақтарда болуы мүмкін.
Магнитті қабілеттіліктің анизотропия эффектісі
Протондар экрандануы және дезэкрандануына тек көрші атомдар
электртерістілігі әсер етпейді, дегенмен көрші атом І – эффектінің артуы
сигналдың анағұрлым әлсіз өріске ығысуына алып келеді. Осылай,
тетраметилсилан 12 эквивалентті протондар химиялық ығысу сигналы σ
шкаласында 0 м.д. – ға тең; ал диметил эфирі (СН3)2О молекуласы 6
эквивалентті протондар химиялық ығысуы 3,6 м.д. – ға тең. 34 – суретте ПМР
спектрометрінде түсірілген СН3 – СН2 – ОН спектрі келтірілген. ОН тобының
дезэкрандалған протоны ең әлсіз өрісте, ал СН3 тобының максимальды
экрандалған протондары – ең күшті өрісте орналасқан.
Протон химиялық ығысу шамасына оның маңайында орналасқан π –
байланыстың, әрекетті электрондары, әсіресе ароматты жүйелер π –
байланыстары үлкен әсер етеді.
Сыртқы магнитті өріс, бензол ядросының 6 π – электронды жүйесіне әсер
етіп, онда сақиналық ток индукциялайды, ол 35 – суретте көрсетілгендей
бағытталады. Ароматты ядролармен байланысқан протондар, индуцитталған
магнитті сақиналы токтар сыртқы өрісті күшейтетін аймақта орналасады және
сондықтан да резонансқа жету үшін анағұрлым әлсіз өріс Н0 қажет және де бұл
протондар жұтылу аймағы анағұрлым әлсіз өрісте жатады (7-8 м.д.).
+++++
Осыған ұқсас сақиналы токтар жай π – байланыстар жағдайында да жүзеге
келеді. 36-суретте екі, үш байланыстар және ароматты структуралар үшін
анизотропия конустары келтірілген.
Сигналдар интенсивтілігі. Резонансты шың интенсивтілігі әр дайым осы
шың пайда болуына негізделген, эквивалентті протондар санына пропорцинал.
Сондықтан химиялық ығысу және ПМР спектріндегі сызықтың салыстырмалы
интенсивтілігі бойынша органикалық қосылыс молекуласында қанша және қандай
протондар бар екенін айтуға болады.
Спин – спинді әрекеттесулер. Көрші көміртек атомында

бір протоны орналасқан структура фрагментінің протонды резонансын
қарастырайық. Бұл фрагмент үшін біз екі дара сигнал – сигниетті (37-сурет,
а) байқауымыз керек.
Алайда НА протоны алдында НВ протоны орналасқан, оның спині
және мәнге ие және оның магнитті өрісі Н0-ден басталып, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.