Спектроскопия ядериого магнитного резонанса

После первых работ, выполненных более двадцати лет назад, спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) развивалась с фантастической быстротой. В принципе этот метод можно использовать для изучения всех ядер, которые обладают собственным моментом количества движения и связанным с ним магнитным моментом. Однако существенное значение имеют исследования на ядрах F, и В. Наибольшее число работ относится к изучению ЯМР на протонах, и соответственно в этой главе будет обсуждаться преимущественно протонный магнитный резонанс (ПМР). [c.179]

Регистрируемый спектр содержит информацию трех видов. Расположение и высота пиков свидетельствуют о молекулярном окружении отдельных ядер, числе ядер в данном окружении, которые также могут участвовать в резонансе, и о природе ближайшего окружения. Вкратце, спектр содержит информацию, позволяющую судить о структуре как простых, так и сложных молекул. Спектроскопия протонного магнитного резонанса — особенно мощный инструмент, поскольку ядра водорода являются главными составляющими почти всех органических соединений. Поэтому в последующих разделах будет рассматриваться почти исключительно протонный резонанс. [c.182]

Использование спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) как критерия ароматичности уже обсуждалось (см. гл. 2.4). Относительно большие времена релаксации ароматических ядер и наличие в той же области химических сдвигов сигналов С олефинов затрудняют точные структурные отнесения для ароматических систем при использовании спектроскопии ЯМР С, если только не имеется подходящих модельных соединений [7]. Химический сдвиг ядер бензола равен 128,5 м. д. (относительно тетра-метилсилана), а для класса аренов в целом химические сдвиги лежат в области ПО—170 м. д. Теоретическая обработка химических сдвигов ароматических систем проведена достаточно полно, и имеются сводные данные 1Ю влиянию заместителей на химиче-сдвиги С в замещенных бензолах. [c.321]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — вид спектроскопии, которая исследует переходы между магнитными энергетическими уровнями атомных ядер, вызываемые радиочастотным излучением. [c.272]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) представляет собой метод, фиксирующий переходы между энергетическими уровнями магнитных ядер во внешнем магнитном поле. Спектроскопия ЯМР связана с поглощением образцом, помещенным во внешнее магнитное поле, энергии электромагнитного излучения в области радиочастот. Поглощение является функцией магнитных свойств некоторых атомных ядер, содержащихся в молекуле. Кривая зависимости поглощения энергии радиочастот от внешнего магнитного поля дает спектр ЯМР. [c.308]

Физические основы спектроскопии ядерного магнитного резонанса определяются магнитными свойствами атомных ядер. Взаимодействие магнитного момента ядра с внешним магнитным полем Во приводит в соответствии с правилами квантовой механики к диаграмме ядерных энергетических уровней, так как магнитная энергия ядра может принимать лишь некоторые дискретные значения Я,- — так называемые собственные значения. Этим собственным значениям энергии соответствуют собственные состояния — те состояния, в которых только и может находиться элементарная частица. Они также называются ста-ционарными состояниями. С помощью высокочастотного генератора можно вызвать переходы между собственными состояниями на диаграмме энергетических уровней. Поглощение энергии можно обнаружить, усилить и записать как спектральную линию, или так называемый резонансный сигнал (рис. 1). [c.10]

Спектроскопия ЯМР начала развиваться одновременно со спектроскопией протонного магнитного резонанса, а поскольку магнитные свойства ядер и Н близки, экспериментальные методы их наблюдения также различаются мало. Метод же ЯМР С лишь совсем недавно стал рутинным, и его значение для органической химии продолжает возрастать. Это различие в ходе развития методов объясняется тем, что магнитные свойства ядра С значительно менее благоприятны для экспериментов по ЯМР, чем свойства протона. Сравнительные данные приведены в табл. X. 1. [c.372]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — вид спектроскопии, использующий переходы между уровнями магнитной энергии атомных ядер, индуцированные радиочастотным полем. [c.439]

Спектроскопия протонного магнитного резонанса дает сведения об окружении протонов в соединении (на основании химических сдвигов отдельных протонов) и о количестве и пространственном расположении соседних магнитных ядер (на основании характера и величины спин-спинового взаимодействия) [c.233]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спек-троскопия) — физический метод, основанный на регистрации индуцированных радиочастотным полем переходов между ядерными магнитными энергетическими уровнями молекул вещества, помещенного в постоянное магнитное поле. Переходы между ядерными магнитными уровнями возможны для ядер, обладающих магнитным моментом, т. е. имеющих спиновое квантовое число 1, не равное нулю. Такими свойствами обладают ядра Н, С, Р, Р, у которых 1 = /2, и др. Совокуп--чость сигналов переходов между энергетическими уровнями [c.50]

Из современных методов структурных исследований спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) оказалась наиболее полезной при исследовании процессов сольватации и связанных с ней эффектов [174а, 262а, 345]. Основным источником информации в методе ЯМР является величина химического сдвига магнитных ядер исследуемой системы и соответствующие константы взаимодействия. Измерения времен спин-решеточной и спин-спиновой релаксации также дают ценные сведения о поведении системы. [c.119]

Радиочастотная область электромагнитного спектра, используемая радио- и телевизионными станциями, радарами и микроволновыми печами, интересна для нас тем, что по энергии в нее попадают переходы между различными состояниями атомных ядер. Эта область используется, в частности, в спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). [c.464]

ЯМР-спектроскопия - спектроскопия ядер-ного магнитного резонанса ЯМР-спектроскопия - спектроскопия ядерного магнитного резонанса на ядрах углерода [c.10]

Основные научные работы посвящены изучению физическими методами структуры пептидно-белковых веществ в растворах. Разработал общие принципы применения спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения для конформационного анализа пептидов (1966—1976) и установил стереохимические зависимости констант спин-спинового взаимодействия протонов (1969), ядер С и в пептидах (1972— [c.91]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса — возбуждение атомных ядер, обладающих магнитными свойствами, под действием радиочастотного излучения в магнитном поле. [c.34]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) представляет собой наиболее широко внедрившийся в практику органической химии вид радиочастотной спектроскопии. Она основана на существовании у ядер ряда изотопов собственного спина, сопряженного с наличием ядерного магнитного момента . При наложении внешнего постоянного магнитного поля возможно несколько квантовых состояний (для спинового числа 1/2 их два) ориентации ядерного спина относительно направления внешнего магнитного поля. Энергетические уровни этих квантовых состояний несколько различаются и поглощение кванта электромагнитной энергии соответствующей частоты обусловливает переход с более низкого энергетического уровня на более высокий. Указанная частота о, называемая резонансной, характерна для ядра каждого данного изотопа и дается соотношением [c.216]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является наиболее надежным методом для определения степени стереорегулярности полимеров. Принцип ЯМР-спектроскопии основан на прецессии магнитного вектора вращающихся атомных ядер во внешнем магнитном поле. Оценка стереорегулярности методом ЯМР основана на том факте, что частота прецессии вращающихся ядер в молекуле зависит от ее окружения. Всегда существует сдвиг частоты прецессии от опорной величины (как правило, в тетраметилсилане). Сдвиг возникает из-за экранирования атомных ядер внутримолекулярными магнитными полями. Величина сдвига частоты (Гц), поделенная на рабочую частоту (МГц) спектрометра называется химическим сдвигом Sи измеряется в частях на миллион (ррш, промилле). Каждая структурная единица (например, тт, ттт, ттт,т, гг, пт, тт) имеет характеристический химический сдвиг, и ее доля определяется по относительной высоте пика. [c.37]

Чтобы понять спектроскопию ядерного магнитного резонанса, нужно познакомиться с двумя свойствами ядер — их результирующим спином, обусловленным протонами и нейтронами (обе эти частицы имеют спиновое квантовое число, равное 7г), и распределением положительного заряда. Несколько различных типов ядер изображено на рис. 8-1. Если спины всех частиц спарены, то результирующего спина нет и квантовое число ядерного спина I равно нулю. Распределение положительного заряда при этом сферическое, и, как говорят, квадрупольный момент ядра eQ (где е — единица электростатического заряда, а Q — мера отклонения распределения заряда от сферической симметрии в данном случае Р=0) равен нулю. Сферическое бесспиновое ядро, изображенное на рис. 8-1, а, является примером случая, когда [c.262]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР). С помощью этого метода можно определять около 135 естественных изотопных ядер с некомпенсированными спинами (1Ф0). Чаще всего исследуют ядра >Н, н, В, с, i N, 0, и зф. [c.329]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса. При изучении окисления непредельных соединений практическое значение может иметь ЯМР на атомах Н и С. Для обоих этих ядер спиновое - квантовое число /= /2. вследствие чего во внешнем магнитном поле для них существуют 27+1=2 ориентации — параллельная приложенному полю и антипараллельная. При поглощении энергии электромагнитного излучения (Е=к ) в ядре возможен переход с нижнего энергетического уровня на верхний (соответствующий антипараллельной ориентации). Условие такого перехода описывается уравнением [c.204]

Наряду с методами оптической спектроскопии для исследования органических соединений широко используется метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Ядерный магнитный резонанс — избирательное взаимодействие магнитной компоненты радиочастотного электромагнитного поля с системой ядерных магнитных моментов вещества. Это явление наблюдается в постоянном магнитном поле напряженностью Но, на которое накладывается радиочастотное поле напряженностью Я , перпендикулярное Но- Для диамагнитных веществ, у которых спин атомных ядер равен 1/2 ( И, С, Р и др.), в постоянном [c.283]

Строение и свойства полимеров в последние годы начали исследовать методами радиоспектроскопии. Наиболее важен раздел радиоспектроскопии, связанный с магнитными свойствами электронных оболочек молекул и атомных ядер, поэтому его называют спектроскопией магнитного резонанса или просто магнитным резонансом, обусловленным поглощением энергии переменного магнитного поля имеющимися в веществе магнитными моментами, которое происходит на резонансной частоте. [c.267]

Принцип получения спектров ядерного магнитного резонанса такой же, как при ЭПР спектроскопии. Изменение энергии в этом случае связано с магнитными свойствами ядер. Однако вследствие того что абсолютная величина ядерного спина в несколько раз меньше, чем электронного, при той же самой напряженности внешнего магнитного поля ядерный резонанс наблюдается при значительно более низкой частоте радиоволн, чем электронный. [c.65]

В оптической спектроскопии коэффициенты поглощения не зависят от интенсивности источника излучения. Это объясняется тем, что возбужденная система очень быстро (примерно за 10 с) возвращается в основное состояние, а освобожденная при этом энергия рассеивается в виде тепла. Напротив, в ЯМР-спектроскопии при большой напряженности вращающегося магнитного поля Н- (т. е. при большой амплитуде этого поля) может наблюдаться ослабление или даже полное исчезновение сигнала поглощения. Это явление (насыщение) является следствием изоляции ядер от окружающей их решетки ядра в отличие от электронов не могут отдать избыточную энергию путем соударений. Этот факт объясняет, почему в экспериментах по ядерному магнитному резонансу приходится использовать радиочастотное поле малой интенсивности. [c.21]

Резвухин А. И. Спектроскопия ядериого магнитного резонанса высокого разрешения. Новосибирск, 1979, 90 с. [c.94]

Спектроскопия ядериого магнитного резонанса 335 [c.335]

Среди спсктросколических методов для исследования химического состава нефти наибольшее распространение получили анализы по спектрам комбинационного рассеяния света, по спектрам поглощения в инфракрасной и ультрафиолетовой области, масс-спектроскопия ц спектроскопия ядериого магнитного резонанса (ЯМР-спектроскоппя). [c.57]

К радиоспектроскопическим (спиирезонансным) методам анализа, изучаюпц взаимодействие вещества с излучением в радиочастотном диапазоне, относятся спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Явление электронного парамагнитного резонанса открыто в 1944 г. советским ученым Е. К. Завойским, годом позже независимо друг от друга два американских ученых, Э. Перселл и Ф. Блох, заявили об открытии аналогичного явления для ядер, получившего название ядерного магнитного резонанса. [c.342]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР). С помощью этого метода можно определять около 135 естественных изо-,70пных ядер с иекомпенсированными спинами (/ ф 0). Чаще всего Ьсследуют ядоа Н, Н, В, С, Ю, и зф. [c.345]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса Такие ядра как Н, Ф, В На образец воздействуют радиочастотный сигнал и сильное магнитное поле. Измеряется зависимость интенсивности сиша-ла от напряженности поля Когда совместное действие частоты и напряженности поля соответствует энергии, необходимой для изменения ориентации ядер по отношению к полю, некоторая часть излучения поглощается Используется в основном протонный резонанс. Соседние ядра вызывают расщепление сигнала. Это позволяегг изучать пространственное расположение ядер и выяснять природу окружения атомов [c.27]

Магнитная радиоспектроскопия. Два вида магнитной радиоспектроскопии — ядериый магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЯМР) основаны на одном принципе и имеют то общее с обычной спектроскопией (в УФ, видилюм и ИК-свете), что при применении этих методов происходит, в зав 1-симости от особенностей строения вещества, поглощение электромагнитных волн определенных длин. Главное отличие. магнитной спектроскопии от обычной заключается в толг, что поглощение определенных длин волн при магтгтной спектроскопии происходит лишь при наложении магнитного поля, в результате взаимодействия поля с магнитно некомпенснрованньшн част ща ,п1 — ядрами (ЯМР-спектроскопия) или электроиа.ми (ЭПР-спектроско-пия). Вторым, меиее принципиальным отличием является использование прн магнитной спектроскопии более длинных электро.маг-нитных волн — радиоволн. [c.50]

Данные, приведенные в табл. 7-1, показывают, что исследование определенных ядер в соединениях, выделенных методом газовой хроматографии, практически неосуществимо. Возмонсность такого исследования зависит от двух факторов чувствительности спектроскопии ЯМР для данного изотопа и содержания этого изотопа в используемой смеси изотопов. Оба эти фактора свидетельствуют против спектроскопии ЯМР на ядрах С , использующей содержание изотопа С в естественной смеси изотопов. (Наиболее распространенный изотоп С имеет спиновое квантовое число, равное нулю.) С помощью спектроскопии ЯМР наиболее просто анализировать ядро водорода (Н ), которое широко распространено в органических соединениях. В оставшейся части главы будет об-сунедаться только спектроскопия протонного магнитного резонанса, но важно понять, что обсуждаемые принципы в основном применимы для спектроскопии магнитного резонанса и на других ядрах [4]. Некоторые изотопы, приведенные в табл. 7-1, можно анализировать и в прямом соединении с газовой хроматографией. [c.296]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является одним из самых молодых физических методов исследования органических соединений. Впервые явление ЯМР было экспериментально обнаружено в 1945 г., хотя теоретически оно было предсказано значительно раньше [1]. Практическое использование спектроскопии ЯМР для исследования строения сложных органических соеди-нениЁ стало возможным лишь после того, как в 1951 г. было обнаружено, что спектр этилового спирта состоит из трех отдельных сигналов, соответствуюш,их резонансу протонов метильной, метиленовой и гидроксильной групп [2], и что сигналы различных групп магнитных ядер в молекулах жидкостей проявляют более тонкое расш епле-ние, зависящее от числа и характера ядер, содержащихся в молекуле [5]. Ядерный резонанс жидких веществ или растворов, позволяющий исследовать число, положение и интенсивность линии в спектре, получил название ЯМР-спектроскопии высокого разрешения, в отличие от резонанса твердых веществ, называемого ЯМР-спектроскопией широких линий. В настоящее время к спектрам ЯМР высокого разрешения принято относить главным образом такие спектры, в которых ширина отдельных линий не превышает нескольких герц. Нет сомнения, что такое определение — не окончательное и в недалеком будущем требования к спектрам высокого разрешения станут еще более жесткими. [c.5]

Индукционный сигнал, наблюдаемый после выключения высокочастотного поля, принято называть затуханием свободной прецессии ядер [114—116]. Экспоненциальный спад сигнала может быть нарушен биениями, если резонирующая система содержит несколько сортов ядер одного типа, отличающихся ларморовой частотой из-за спин-спинового взаимодействия или химического сдвига. Спад свободной индукции, следующей за р. ч. импульсом, дает спектральную информацию о состоянии неэквивалентных ядер, которая выявляется в фурье-спектроскопии ядерного магнитного резонанса [11]. [c.40]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР). С помощью 5ТОГО метода можно определять около 135 естественных изотопных ядер с цекомпенсированными спинами (/ ф 0). Чаще всего исследуют яд,па Н, Н, В, С, Ы, 0, к Ф. [c.345]

Применение импульсной фурье-спектроскопии ЯМР особенно эффективно при изучении спектров изотопов с низким естественным содержанием. В настоящее время стала рутинной регистрация спектров ЯМР С, распространяется спектроскопия ядер Ю, 9р, Р. Высокочувствительные импульсные фурье-спектрометры со сверхпроводящими селеноидами позволяют регистрировать спектры ЯМР практически всех изотопов с магнитными ядрами. Метод широко используется для измерения времени релаксации, появилась возможность получения спектров высокого разрешения твердых тел, проводить дифференциальную регистрацию, изучать сложные мультиплетные резонансы и т. д. [c.46]

Из истории открытия ЯМР-спектроскопии. Явление ядер- ного магнитного резонанса (ЯМР) впервые наблюдали в 11945 году независимо в двух физических лабораториях США. Одну из них возглавлял Ф. Блох, другую — Э. Пурселл. Открытое ими явление вначале смогли оценить только физики. Однако в дальнейшем оно легло в основу весьма мощного и исключительно полезного метода исследования в различных областях химии. За это открытие Э. Пурселл и Ф. Блох были удостоены Нобелевской премии в 1952 году. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология