Спектры ядериого магнитного резонанса

По спектру ядерного магнитного резонанса можно определить свойства ядер, строение молекул, подвижность частиц в кристаллах в разных условиях, ЯМР применяется при изучении кинетики и механизма химических реакций, состояния вещества в растворах, процессов протонного обмена мел<ду молекулами в растворах, для анализа сложных смесей продуктов реакции. [c.62]

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]

Измеряя спектры ядерного магнитного резонанса, можно получить информацию не только о свойствах ядер, но и о структуре твердых тел, дефектах в решетках и пр. [c.533]

Следует обратить особое внимание на то, что простые правила, сформулированные выше для объяснения сверхтонкой структуры в спектрах ядерного магнитного резонанса, применимы только к группам магнитно эквивалентных ядер. Если ядра в группе магнитно неэквивалентны, то непосредственно из спектра уже нельзя получить отдельные константы спин-спинового взаимодействия, а химический сдвиг можно с достаточной точностью определить по центру мультиплета без анализа спек тра лишь при условии, что выполняется соотношение 7/уоб С 0,1 разд. 2.3.2 этой главы). Это легко видеть, сравнив спектры [c.56]

Наличие у ядер спина не может быть объяснено с помощью классической механики проблема расчета спектров ядерного магнитного резонанса может быть решена только с помощью квантовой механики. В этой главе мы введем необходимые принципы и методы квантовой механики, причем сделаем это без доказательств, поскольку, с одной стороны, мы не можем предполагать, что читатель детально знаком с теорией, но, с другой стороны, хотели бы дать как можно более полное представление о формализме. Впрочем, наш подход имеет и то обоснование, Что квантовая механика исходит из постулатов, которые не [c.143]

На рис. 5.26 показаны спектры ядерного магнитного резонанса ядер С для карбоангидразы В крупного рогатого скота при различных значениях pH. Спектры отражают конформационные изменения и взаимодействия атомов. [c.169]

Основные принципы спектров ядерного магнитного резонанса совпадают с принципами электронного парамагнитного резонанса (раздел 5-4), но при этом рассматриваются не спины неспаренных электронов, а спины ядер. Поскольку ядра гораздо тяжелее электронов, переходы при наличии полей данной напряженности появляются при гораздо меньших частотах большая часть переходов в спектрах протонного магнитного резонанса наблюдается в области около 40 мгц в поле напряженностью 10 000 гс. [c.104]

Совершенно иначе обстоит дело в случае жидкостей или растворов, где отдельные молекулы находятся в быстром хаотическом движении. За время ядерного магнитного резонансного перехода каждая молекула смещается много раз, так как переходы происходят при очень низких частотах. Это приводит к усреднению полей окружающих ядер, так что каждое ядро находится в одном и том же среднем поле вне зависимости от того, какой из молекул данного вещества оно принадлежит. Вследствие этого переходы в спектрах ядерного магнитного резонанса жидкостей и растворов появляются в виде узких резких линий, характерных для молекул, в которые входят исследуемые атомы. Линии чрезвычайно резкие, и их ширины составляют доли герца. [c.105]

Наибольщее внимание уделено трактовке спектров протонного магнитного резонанса, и на его примере вскрыты общие закономерности. Данные по резонансу других магнитных ядер приведены лишь в общих чертах, причем выбраны лишь те ядра, по которым имеется достаточно материала. [c.6]

Химическая поляризация ядер (ХПЯ) — это явление неравновесной ориентации ядер в продуктах химических реакций. Оно проявляется в спектрах ядерного магнитного резонанса молекул, образующихся в ходе реакции, как аномально сильное поглощение или излучение. Первый случай соответствует положительной поляризации ядер, второй — отрицательной. Разработаны физические механизмы ориентации ядер и теория ХПЯ, а также применение этого явления для установления механизмов химических реакций. ХПЯ — новый метод детектирования радикалов и радикальных стадий, превосходящий по чувствительности метод электронного парамагнитного резонанса он позволяет устанавливать происхождение радикалов и молекул, идентифицировать элементарные стадии их образования, оценивать конкуренцию радикального и нерадикального путей реакции, определять времена жизни радикалов и их магнитные характеристики. [c.8]

Изучение спектров ядерного магнитного резонанса ядер и протонов в воздушно-сухом Ь1-монтмориллоните показало, что ионы лития окружены [c.4]

В случае кристаллического вещества с жесткой решеткой линия поглощения в спектре ядерного магнитного резонанса очень широка. Это связано с тем, что ядра находятся под действием локальных полей, зависящих от расположения ядер в решетке. Чем сильнее эти поля меняются в кристалле, тем шире линия. Когда в кристалле имеется такая же подвижность, как в жидкости, движение молекул усредняет эти поля и линия ядерного магнитного резонанса сужается. [c.493]

Спектры ядерного магнитного резонанса (высокого разрешения). Ядра элементов, имеющие магнитный момент ( Н, С, и др.), поглощают в магнитном поле радиочастотное излучение. Поглощаемая энергия расходуется на изменение ориентации спинов ядер в магнитном поле. Магнитно симметричные ядра ( С, Ю, и т. д.) в этих условиях энергию радиочастотного излучения не поглощают Различные по химическому окружению ядра Н или других атомов поглощают энергию в несколько отличающемся по напряжению поле или, при постоянном напряжении, несколько отличающиеся по частоте радиочастотные колебания. В результате измерения поглощаемой энергии с разверткой по напряжению поля или по частоте получается спектр ЯМР вещества, в котором магнитно несимметричные ядра характеризуются определенными сигналами — химическими сдвигами . Химические [c.20]

Спектры ядерного магнитного резонанса (высокого разрешения). Ядра элементов, имеющие магнитный момент (Щ, Р, С, и др.), поглощают в магнитном поле радиочастотное излучение. Поглощаемая энергия расходуется на изменение ориентации спинов ядер в магнитном поле. Магнитно симметричные ядра ( С, 0, 5 и т. д.) в этих условиях энергию радиочастотного излучения [c.19]

Спектры ядерного магнитного резонанса (ЯМР) чрезвычайно полезны для идентификации и анализа органических соединений. Принципы, на которых основан этот вид спектроскопии, весьма просты. Ядра определенного рода атомов действуют как крошечные магниты, которые в магнитном поле поворачиваются все в одном направлении. В ЯМР-спектроскопии мы определяем энергию, требующуюся для изменения направления магнитных ядер в магнитном поле. [c.58]

Основная информация, получаемая из спектра протонного магнитного резонанса высокого разрешения, заключается в значениях химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия магнитных ядер, содержащихся в молекуле. Нахождение этих параметров из экспериментального спектра часто представляет собой весьма сложную задачу. Правила интерпретации первого порядка, в рамках которых проводится обсуждение спектров ПМР в книге, почти никогда не выполняются строго. Поэтому анализ спектра по этим правилам можно проводить только приближенно и его ценность определяется тем, с какой точностью мы хотим получить значения б и Л из экспериментального спектра. Если эти величины нужно знать точно, то необходимо прибегать к более сложным методам анализа. [c.443]

Спектры ядерного магнитного резонанса чаще всего исследуются для ядер с / = 7г. примерами которых являются Н , Р , Р 9. Для ядер с /=0 получить такие спектры нельзя, а спектры для ядер с />1 удается наблюдать лишь в отдельных случаях. [c.263]

Предполагается, что читатель знаком с основными принципами ЯМР (в качестве хорошего введения в область ЯМР можно рекомендовать книги 17, 81). Существенная особенность ЯМР состоит в том, что в этом методе наблюдают переходы между состояниями, которые лишь незначительно отличаются по энергии и потому в соответствии с законом распределения Больцмана заселены почти одинаково. Отсюда вытекают два важных следствия. Первое следствие состоит в том, то для наблюдения ЯМР в системе должно содержаться сравнительно большое число ядер, за которыми ведется наблюдение. Другими словами, этот метод малочувствительный. Например, самая низкая концентрация протонов, пригодная для регистрации спектров протонного магнитного резонанса, имеет порядок миллимолей, причем резонанс на протонах — наиболее чувствительный из всех других видов ЯМР. Как видно из данных табл. 28, для наблюдения резонанса на других ядрах требуются еще более высокие концентрации. В результате опыты по ЯМР с биологическим материалом приходится проводить при концентрациях, превышающих желательные по иным соображениям. [c.376]

Спектры ядерного магнитного резонанса могут быть получены для ядер, имеющих спиновое квантовое число /2. Это ядра Н, F, С. Наиболее широко используются при исследовании органических соединений спектры протонного магнитного резонанса (ПМР). Спектры ПМР могут наблюдаться при условии, если соединение, содержащее водород, помещается в магнитное поле Н и на систему накладывается дополнительное электромагнитное излучение с частотой V. В том случае, когда напряженность магнитного поля Но и частота излучения V удовлетворяют соотношению [c.51]

Другим важным параметром, который можно определять по спектру ЯМР, является относительное число ядер в молекуле, находящихся в каждом типе окружения. В определенных условиях площадь сигнала резонансного поглощения прямо пропорциональна числу ядер, имеющих резонансную частоту, соответствующую этому сигналу. Благодаря этому по спектру можно оценить относительные числа ядер в различных типах окружения, представленных на спектре различными величинами химических сдвигов. Как уже упоминалось выше, спектр протонного магнитного резонанса метилового эфира уксусной кислоты состоит из двух линий. Площади этих линий одинаковы, так как каждый из этих пиков соответствует трем протонам. Ценность такой информации очевидна. [c.295]

Спектры ядерного магнитного резонанса показывают самый большой водородный сдвиг из когда-либо наблюдавшихся. Эти спектры протонного резонанса состоят из 5 резких равноудаленных полос с отношением интенсивностей примерно 1 4 6 4 1, соответствующих присоединению водородных ядер к четырем эквивалентным фосфорным ядрам, и, таким образом, согласуются с транс-конфигурациями (рис. 2 и 3). [c.200]

Спектры ядерного магнитного резонанса позволяют обнаружить и охарактеризовать положение в молекуле водорода, углерода-13, фтора, фосфора и других обладающих магнитными свойствами ядер. Весьма важная особенность метода — возможность выявить взаимодействие близко расположенных магнитных ядер, их число и ориентацию и таким образом выяснить детали структуры углеродного скелета, не поддающиеся изучению иными методами. [c.6]

В спектрах ядерного магнитного резонанса часто проявляется тонкая структура, возникающая в результате влияния спинов ядер соседних групп на поле, действующее на ядро. Рассмотрим, например, молекулу АХ , где А и X — неэквивалентные ядра, резонирующие в [c.331]

В спектре протонного магнитного резонанса (ПМР) боразина был обнаружен NH-триплет, ВН-квадруплет и часть ВН-септета [31, 32]. Уши-рение мультиплетных компонент спектра объясняют квадрупольной релаксацией ядер, связанных с водородом. Химические сдвиги протонов, присоединенных к бору и азоту, были интерпретированы на основании того, что атомы азота имеют хр -гибридизацию, а я-электроны в некоторой степени мигрируют от азота к бору. [c.139]

В твердых органических веществах с жесткой решеткой линия поглощения в спектре протонного магнитного резонанса (ПМР) очень широкая. Для многих соединений ширина этой линии составляет около 1-10- Т или 4-10 Гц в единицах частоты. В жидкости ширина линии ПМР стремится к нулю. Таким образом, спектр ПМР частично расплавленного образца состоит из узкой линии, соответствующей поглощению жидкой фазы, и широкой полосы поглощения твердой фазы. Интенсивность поглощения пропорциональна числу ядер. Поэтому измерив интенсивность поглощения жидкой фазы для установившегося состояния равновесия и для полностью расплавленного образца, можно рассчитать доли жидкой фазы. Интенсивность линии поглощения жидкости определяется измерением площади выделенного пика. Этот способ более надежен, чем измерение высоты пиков. [c.124]

Попл Дж., Шнейдер В., Берстейн Г. Спектры ядериого магнитного резонанса высокого разрешения.—М. ИЛ, 1961 , [c.273]

Байбл. Р. Интерпретация спектров ядериого магнитного резонанса (эмпирический подход). —М. Атомиздат, 1969, 224 с. [c.94]

Баргон И., Фишер X. и Йонсен Ю., изучая спектры ядерного магнитного резонанса (ЯМР) диамагнитных продуктов сразу после их образования, впервые наблюдали химически индуцированную неравновесную поляризацию ядерных спинов [5] интенсивность линий в спектре существенно превосходила соответствующую величину в условиях термодинамического равновесия. Вскоре было показано, что химически индуцированная поляризация ядер может привести и к эмиссии на резонансных частотах ЯМР. В продуктах химических реакций спектры ЯМР обнаруживают два типа эффекта ХПЯ - интегральный и мультиплетный. Интегральный эффект характеризует суммарную интенсивность отдельных мультиплетов в спектре ЯМР, которые возникают благодаря спин-спиновому взаимодействию ядер. Мультиплетный эффект характеризует появление эмиссии и усиленного поглощения линий внутри мультиплетов. Для иллюстрации на рис. 2 приведены Фурье-образы спада сигнала свободной индукции, полученные после действия 7г/4 и 37г/4 импульсов (два верхних спектра, соответственно). Эти результаты получены для фотолиза ди-терт-бутил кетона. Их сумма дает интегральный эффект ХПЯ, в то время как их разность (нижний спектр на рис. 2) дает мультиплетный эффект ХПЯ. [c.6]

Каждое органическое соединение содержит 1,1 % стабильного изотопа углерода-13 при естественном содержании. Поэтому из каждых 1000 молекул хлороформа 989 представляют собой СНС1з и 11 — СНС1з-Поскольку углерод-13 имеет ядер-пый спин 1 = 1/2, в этих молекулах проявляется спин-спиновое взаимодействие между С и протоном, которое приводит к дублетному расщеплению сигнала в спектре протонного магнитного резонанса. Константа спин-спинового взаимодействия имеет [c.223]

Спектры других ядер дают информацию о структуре соединений точно так же, как и спектры протонного магнитного резонанса. Например, можно получить спектры С, используя образцы с природным содержанием этого изотопа. Спектр С уксусной кислоты имеет квартет (/нс1зс =26 гц) от карбоксильного углерода и квартет (/шзс = 132 гц) от метильного углерода. ЯМР-спектр фтора в С1Рз дает при —60 С картину, типичную для системы АХ дублет от двух атомов фтора с J = 400 гц я триплет от одного атома фтора с J = = 412 гц. Из спектра видйо, что два атома фтора эквивалентны, а третий отличен от них, что подтверждает Т-образную структуру для С1Рд, предложенную на основании других данных. Снектр В водного раствора боргидрида натрия содержит квинтет 1 4 6 4 I, что свидетельствует о симметричности боргидридного аниона и об эквивалентности всех атомов водорода. [c.148]

Другим показателем среднего электронного распределения является величина химического сдвига в спектрах ядерного магнитного резонанса. Так, например, сдвиг линий протонного и фторного резонанса в область более сильного поля обусловлен повышенной электронной плотностью около ядер. Изотопные сдвиги как протонного, так и фторного резонанса были впервые обнаружены Тиирсом [38]. По его мнению, заметно больший элек-тронодонорный характер дейтерия обусловлен меньшим атомным объемом дейтерия в ковалентных соединениях . Однако Гутовский [39] объясняет эти сдвиги меньшей среднеквадратичной амплитудой колебания для дейтерированных молекул. Результаты расчета, выполненного им для одного частного случая, хорошо согласуются с экспериментом. Модель, использованная Гутовским при расчете, аналогична учету второго члена в уравнении (П-4) для разности дипольных моментов изотопной пары гармонических осцилляторов. Маршалл [40] теоретически рассчитал для Нг, НО и Оа влияние изотопного замещения на константу ядерного экранирования (а), ответственную за появление химических сдвигов. Согласно его расчету, эффект ангармоничности преобладает над эффектом среднеквадратичной амплитуды и действует в противоположном направлении, что обусловлено линейным членом в уравне нии типа (П-4). [c.104]

Спектр протонного магнитного резонанса белка охватывает узкий интервал частот и представляет собой наложение большого числа резонансных сигналов. В совокупности с тенденцией к уширению резонансных линий это сильно зafpyдняeт отнесение резонансных сигналов отдельным аминокислотам белка, хотя в последнее время разрабатываются методы, позволяюш,ие преодолеть эту трудность [20]. Два свойства гемовых белков несколько облегчают решение проблемы. Во-первых, гемовая группа индуцирует сдвиг, обусловленный кольцевыми токами (по аналогии с бензолом 15, 25]), что приводит к смещению резонансных линий ядер, находящихся вблизи гема, в область, отделенную от основной огибающей спектра. Во-вторых, гемовое железо может быть парамагнитным и тогда оно индуцирует изменения химических сдвигов и уширение резонансных сигналов, соответствующих ядрам в ближайшей окрестности гемовой группы. На практике это приводит к тому, что спектр ЯМР распространяется на интервал частот, примерно в 5 раз превышающий интервал частот в спектрах ЯМР обычных белков. [c.396]

Строение а-оксиалкилфосфоновых эфиров доказывается спектрами протонного магнитного резонанса и данными химических сдвигов ядер фосфора бр 1, определенных методом двойного ядерного резонанса [15]. Так, для диалкиловых эфиров а-оксиалкилфосфоновых кислот бр составляет [c.166]

Константы спин-спиновой связи протонов и фтора наблюдаются как в спектрах протонного магнитного резонанса, так и в спектрах ядер F и играют большую роль в установлении строения соединений, содержащих эти два ядра. Абсолютные величины констант спин-спиновой связи протонов и фтора в мол улах различной структуры приведены в табл. III-7. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология