Ядерный магнитный резонанс ЯМР естественная

В некоторых случаях другие методы могут оказаться более экспрессными или более чувствительными. Например, ядерный магнитный резонанс (ЯМР) зачастую дает больше информации о строении молекул некоторых классов растворимых органических веществ без спектров сравнения или стандартов. Стандарты менее важны также в масс-спектрометрии, где объем исследуемого образца может быть и меньше, но вещество должно быть летучим, однако область применения метода порой уже, чем в случае ИК-спектроскопии. Газовая хроматография, масс-спектрометрия и ультрафиолетовая (УФ) спектроскопия имеют превосходную чувствительность к следовым количествам (естественно, в пределах их чувствительности). Кроме того, для некоторых веществ эти три метода способны давать и превосходные количественные результаты. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) света может быть использована в аналитических целях аналогично ИК-спектроскопии, но чаще как дополняющий, а не конкурирующий метод [6]. Таким образом, ясно, что аналитик должен сознавать возможности и ограничения всех доступных методов. [c.13]

Для того чтобы представить себе настоящие и будущие возможности использования ЯМР в биологии и медицине, любой интересующийся этими проблемами врач или биолог должен быть знаком хотя бы с основами явления ядерного магнитного резонанса. Однако большинство соответствующих пособий написано в расчете на физиков и физико-химиков, и вследствие обилия математических формул и специального языка малопригодно для врачей и биологов. В настоящее время появился уже целый ряд обзорных работ по применению ЯМР-томографии для исследования определенных участков тела и определенных заболеваний, но они имеют, в основном, медицинскую направленность и лишь вкратце касаются основных положений ЯМР, а вопросы спектроскопии в них не рассматриваются вообще. С другой стороны, хотя для читателей с естественно-физическим образованием относительно легко понять физические основы метода ЯМР, им часто не хватает знания биологических и медицинских аспектов проблемы. [c.5]

В отдельных случаях, естественно, исследователи сталкиваются с тем, что в составе исследуемого биополимера оказываются минорные компоненты неизвестного строения. В этом случае встает задача выделения этих компонентов и уста- новления их строения методами органической химии, причем нередко приходится ограничиваться незначительным количеством материала, исключающим на первых порах применение таких высокоинформативных методов структурного анализа, как ядерный магнитный резонанс и рентгеноструктурный анализ. При последующем изложении будут рассматриваться методы, основанные на предположении, что подобные компоненты в секвенируемом биополимере отсутствуют. [c.269]

Основной мотивацией написания этой книги явилось желание ее авторов привлечь внимание специалистов в области химии и технологии переработки нефти, угля, древесины и других видов природного органического сырья к уникальным возможностям спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для количественного анализа и изучения строения многокомпонентных систем, мониторинга технологических процессов их переработки, наконец, предсказания свойств продуктов превращений на основе их спектров ЯМР Занимаясь решением таких проблем более двух десятилетий с использованием лучших образцов аппаратуры ЯМР, мы сочли целесообразным построить книгу целиком на типичных примерах из собственной практики, естественно, базируясь на тех достижениях мирового опыта по каждой конкретной проблеме, которые были известны на момент ее решения [c.7]

Для извлечения смеси появляющихся в природных водах органических веществ естественного и искусственного происхождения применяются экстракция, дистилляция или отгонка с водяным паром с последующей экстракцией, адсорбция активированным углем и элюирование растворителями, выдувание инертными газами с конденсацией летучих соединений в ловушке, охлаждаемой твердой углекислотой или жидким азотом. Как правило, выделенные из воды или культур микроорганизмов органические соединения подвергают групповому разделению на фенольную, основную, кислотную, нейтральную и амфотерную фракции с последующим их исследованием с помощью хроматографии, капельных реакций, ультрафиолетовой (УФС) и инфракрасной (ИКС) спектроскопии, ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), масс-спектрометрии (МС) и других методов. [c.169]

Как ядро так и ядро имеют магнитные моменты и могут давать спектры ядерного магнитного резонанса. Правда, ядро имеет спин 1 (см. табл. 1.1) и, следовательно, квадрупольный момент. Связанная с этим быстрая спин-решеточная релаксация (см. разд. 1.5) уширяет сигналы и делает их наблюдение затруднительным. Этих осложнений нет при наблюдении спектра имеющего спин /2, но интенсивность резонансного сигнала и естественное содержание изотопа еще ниже, чем в случае С. Обычно проводят обогащение образцов, хотя известны примеры наблюдения сигналов от необогащенных образцов [29]. [c.52]

Такие явления, как электронный спиновый резонанс (ЭСР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР), основаны на одном и том же принципе магнитного резонанса. Различие между обоими явлениями определяется величинами и знаками магнитных взаимодействий, что, естественно, приводит к различию используемых методик эксперимента. В этой главе изложена идея методов, основанных на явлении магнитного резонанса, и рассмотрены условия, необходимые для успешного проведения экспериментов. [c.11]

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]

Изложение физики жидких кристаллов требует привлечения многих научных дисциплин механики сплошных сред, статистической физики, оптики анизотропных сред, кристаллографии и т. д. Предлагая читателю ознакомиться с такой широкой областью, трудно точно наметить границы того, что он должен знать заранее. Здесь предпринята попытка провести по мере возможности замкнутое рассмотрение каждого из этих различных аспектов предмета. Естественно, что обсуждение некоторых вопросов пришлось сократить из-за ограниченности объема книги. Например, мы не рассматривали лиотропные системы, к выяснению сложной структуры которых сейчас лишь начинают приближаться. Также опущено рассмотрение специальных приложений метода ядерного магнитного резонанса, поскольку соответствующие обзоры с достаточной полнотой представлены в других источниках. Опущены также самые последние результаты экспериментов по рассеянию нейтронов. Цель настоящей монографии — прежде всего изложить суть разнообразных новых явлений, наблюдаемых в этих промежуточных состояниях вещества. [c.7]

Чувствительность. Магнитный резонанс ядер С и Н имеет ряд общих характерных черт существует, одиако, и одно важное различие. Наиболее распространенный изотоп углерода с атомным весом 12 и спином / = О не наблюдается в экспериментах по ЯМР. Изотоп углерода с массовым числом 13 имеет ядерный спин, равный /2 (так же как и >Н) однако естественное содержание этого изотопа углерода составляет 1,1%. Такое естественное содержание достаточно низко для того, чтобы исключить спин-спиновые взаимодействия между ядрами С в необогащенных соединениях, но вместе с тем еще достаточно велико для того, чтобы можно было зарегистрировать сигналы ЯМР. Более высокое естественное содержание изотопа вызвало бы в первые годы развития спектроскопии ПМР многочисленные осложнения, поскольку протонные спектры были бы дополнительно усложнены за счет спин-спинового взаимодействия — Н. [c.16]

Для получения определенного вида сигнала ядерного резонанса (поглощения или дисперсии) на вход усилителя высокой частоты подается напряжение, играющее роль несущего, с помощью соответствующего нарушения баланса компенсирующего устройства (радиочастотный мост или скрещенные катушки). Фаза этого напряжения и определяет вид регистрируемого резонансного сигнала. Для получения неискаженной формы линии ядерного резонанса, а следовательно, и точного значения второго момента необходимо, чтобы неоднородность постоянного магнитного поля в объеме образца была значительно меньше естественной ширины линии ядерного резонанса, иначе линия будет расширена на величину неоднородности. [c.219]

В методе ядерного магнитного резонанса минимальная естественная ширина пинии составляет 0,1 с (Гц). Следовательно, уширение снеггральных пиний, регистрируемое этим методом, позволяет, согласно (12.5), фиксировать обменные процессы с временами ХИ31Ш ниже 2 с или со скоростями, превышающими 0,5 с . Для слияния одиночных пиков сигналов, принадлежащих двум вза-имопревращающимся изомерам или топомерам и разделенных, например, на 200 Гц (обычный диапазон химических сдвигов в спектрах ЯМР- С), скорость процесса химического обмена должна быть равна 10 с Поскольку скорость реакции является функцией температуры (8.104), для одного и того же процесса при разных температурах можно выполнить условия как очень быстрого (г >Та), [c.462]

Все сказанное, естественно, в полной мере касается водных растворов, на которых мы далее сосредоточим внимание. В этом случае для сольватации используется специальный термин - гид ротация. Современные структурно-чув-ствительные физико-химические методы - рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов, а также ядерный магнитный резонанс - подтверждают описанную картину состояния ионов в растворах и уточняют ее. Для большинства исследованных катионов характерно образование внутренней координационной сферы из шести молекул воды, т. е. катионы в растворе можно рассматривать как частицы [М(Н20)б] В то же время акс-лериментальные определения скорости диффузии и подвижности ионов под действием тока показывают, что в растворах с каждым ионом связано гораздо большее число молекул воды. Эти числа, называемые числами гидратации ионов, составляют, например, для в среднем больше 100, а для Сз - 5-10, так что и средний радиус гидратированного иона лития (приблизительно 0,340 нм) больше, чем у цезия (0,228 нм), хотя, конечно, радиус иона лития в кристаллах (0,060 нм) гораздо меньше, чем цезия (0,169 нм). [c.184]

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]

Методы, основанные на этих явлениях, должны быть особенно полезны для исследования реакций с константами скоростей второго порядка от 10 до 10 молъ -сек . Обсуждение процессов, вызывающих эти явления, и методов их экспериментального обнаружения можно найти в ряде недавно появившихся книг и обзоров [И, 136, 262]. Теоретически ядерный магнитный резонанс (ЯМР) должен обнаруживаться у любого элемента, имеющего естественный изотоп со спином ядра, не равным нулю. Наиболее важным примером является при этом водород. С другой стороны, парамагнитный резонанс (ПМР) требует наличия в молекуле песпаренного электрона. ЯМР наблюдается при радиочастотах, а ПМР — при микроволновых частотах, а поэтому ЯМР требует менее сложного оборудования. Сейчас имеются продажные приборы для обоих методов. [c.93]

Молекулярные спектры немногих известных мономолекулярных неассоциированных алюминийорганических соединений явно отличаются от спектров ассоциированных соединений в области низких частот (связи Л1—С 400—700 сж" ). Вполне понятно, что частоты, характерные для мостиковых связей, исчезают [98—100] эти частоты, естественно, также исчезают после присоединения электронодонорных молекул. Однако не удалось достаточно надежно установить те особые частоты в инфракрасных спектрах и спектрах комбинационного рассеяния, которые обусловлены новой биполярной связью между алюминием и электронодонорным атомом. Особую поляризацию, которая приводит к высокой интенсивности полос поглощения связей Л1—С, можно отчетливо распознать по химическим сдвигам в спектрах ядерного магнитного резонанса [93, 100]. Сигналы от СНг-протонов у этилалюминиевых соединений и у диэтилового эфира появляются по разные стороны [9, 93, 100] от находящегося почти на том же месте сигнала СНз-протонов в соответствии с обратной поляризацией групп 8 5+ г+. 6-—О—СН и Л1—СН. Спектры ядерного резонанса с особой отчетливостью показывают изменения в электроотрицательности атома алюминия, вызываемые замещением и образованием комплексов [100]. Кроме того, эти спектры подтверждают существование очень быстрого обмена алкильными группами между различными молекулами триалкилалюминия 97] например, [Л1(СНз)з]2 дает один-единственный сигнал для протонов всех метильных групп [c.254]

В работе Г. Лукса нашли освещение техника достижения и измерения высоких и низких температур, техника работ при высоких давлениях, микрохимические методы работы, процессы термического и каталитического разло- жения веществ, методы работы с твердыми и жидкими веществами, вопросы, относящиеся к получению и очистке газов, и многие другие. Автор стремился охватить разнообразный круг вопросов, связанных с препаративной химией и техникой работ, и, естественно, не мог осветить их полностью. В результате по целому ряду методов исследования, нашедших широкое применение в последние годы (рентгеновский, термогравиметрический и термографический методы, метод меченых атомов, ядерный магнитный резонанс и др.), сведения в его книге отсутствуют. Однако надо иметь в виду, что, несмотря на всю важность этих современных методов исследования, они еще не стали принадлежностью каждой химической лаборатории, хотя бы потому, что их использование связано с определенными условиями, не всегда и не всюду достижимыми. К тому же для изложения основ этих специфических методов вряд ли было бы [c.5]

История развития и становления спектроскопии ядерного магнитного резонанса на ядрах С (ЯМР весьма любопытна. Десять-пятнадцать лет тому назад среди спектроскопистов и химиков, активно использовавших спектроскопию ПМР, существовало убеждение, что многие нерешенные в то время проблемы будут решены, как только появятся реальные возможности проводить измерения спектров магнитного резонанса углерода при естественном содержании изотопа в образце (1,1%). В течение долгого времени реализация этой голубой мечты оставалась невозможной из-за трудностей экспериментального характера, связанных главным образом с низкой чувствительностью спектрометров. Лишь Лау-тербур начиная с 1956 г. в полном одиночестве медленно, но методически публиковал данные изучения спектров ЯМР простейших классов органических молекул. Он использовал очень трудоемкую методику регистрации спектров (адиабатическое быстрое прохождение), которая оставляла мало надежд на широкое применение. Начиная с 1963—1964 гг. спектроскопией ЯМР начали заниматься еще несколько групп исследователей Грант (США), Стозерс (Канада) и Липпмаа (СССР). Этот этап развития метода был связан с внедрением методов двойного резонанса (спиновая развязка от протонов) и применением накопителей слабых сигналов на основе многоканальных анализаторов. Постепенно стали появляться исследования, содержащие большой объем измерений и широкие обобщения. С 1968 г. к этим группам присоединился Дж. Робертс с сотрудниками, начавший [c.5]

Есть еще одно важное с точки зрения биологии направление использования фторсодержащих соединений, хотя и не связанное непосредственно с их физиологическим действием. В последнее время достигнуты огромные успехи в развитии инструментальных методов анализа, в числе которых существенное место занимают исследование метаболизма и диагностика заболеваний с помошью фторсодержаших соединений. Спектры ядерного магнитного резонанса F соединений, содержащих один или несколько атомов фтора в молекуле, значительно легче поддаются расшифровке, чем спектры и С,, в связи с очень низким содержанием соединений фтора в качестве естественных компонентов организма. Радиоактивный изотоп F имеет малый период полураспада (110 мин) и поэтому может применяться в качестве диагностического препарата с небольшой продолжительностью облучения. Естественно, и в этих случаях большое значение имеют такие факторы, как эффект маскировки и прочность связи -F. [c.504]

Действительно, расчеты, произведенные по методу ЛКАО-МО Хюккеля [7], показали, что азот имеет более отрицательный общий заряд, чем бор. Простой метод указывает, что в л-системе от N к В переносится 0,23 электрона, в а-системе перенос происходит в обратном направлении таким образом, общий перенос заряда от бора к азоту составляет 0,28 электрона. Естественно, что расчеты по методу МО в приближении ЛКАО не дают абсолютно точной картины, хотя качественно они правильны. Однако на основании этой теоретической обработки можно сделать ряд выводов. Например, расчеты указывают на существование барьера внутреннего вращения (порядка 10 ккал/моль). На основании экспериментальных данных Ниденцу и Даусон [8] указали на возможность этого явления. Несколько позже исследования аминоборанов методом ядерного магнитного резонанса подтвердили предположение об ограниченном вращении [9—13], но, как было показано [14], данных только ЯЛ" недостаточно для однозначного доказательства существования ограниченного вращения. [c.82]

Исследование ЙК-спектров показало, что растворы хлорофилла содержат его в виде олигомеров — агрегатов из 2—10 молекул. Феофетин таким свойством не обладает. Связь между молекулами хлорофилла осуществляет атом магния, координирующийся с. атомом кислорода кето-группы кольца Б другой молекулы. Возможно, эта его способность играет решающую роль в регулярной упаковке молекул хлорофилла внутри хлоропластов. Преимущества магния перед переходными металлами здесь очевидны с кислородом он связывается гораздо охотнее. Несмотря на отсутствие у магния -электронов, он ухитряется активно вмешиваться в дела нижней разрыхляющей орбиты — той самой, благодаря которой хлорофилл и возбуждается, и вступает в окислительно-восстановительные реакции. Вмешательство осуществляется посредством взаимодействия магния с неподеленными электронными парами атомов азота. К этому выводу привело недавно проделанное тщательное изучение спектров ядерного магнитного резонанса на ядрах з Си (вот до каких головоломных объектов начал добираться этот вездесущий метод исследования ). Если в спектрах феофитина атомы азота, имеющие при себе водород, резко отличаются от атомов азота, лишенных водорода (и естественно, почти столь же резко различаются химические сдвиги соседствующих с азотом атомов углерода), то в хлорофилле эти различия сильно сглажены. О том же свидетельствуют фотоэлектронные спектры если атомам азота феофитина соответствуют две линии, то хлорофилл обнаруживает лишь одну. [c.300]

После того как в результате исследований с полющью колебательных спектров и дифракционных методов были получены сведения о расположении ядер в люлекулах фторидов ксенона, стало возможным использовать другие физические методы, которые позволяют установить пространственное и энергетическое распределение электронов в этих молекулах. Такие соединения очень удобны для изучения методом ядерного магнитного резонанса [16], поскольку естественное содержание ядер Р(5 = 2) составляет 100%, 12 Хе (5=1/2)25%, 131Хе(5 = 3 2) 25%. Между ядрами охе и Р может иметь место только магнитное взаимодействие, однако в случае ядер Хе и Р возможно также взаимодействие между квадрупольным моментом и любым градиентом электрического поля, существующим в области ядра ксенона. Полностью разрешенный спектр ЯМР молекулы Хер4 для ядер Р содержит две линии, обусловленные взаимодействием с Хе. Если бы молекула была построена в виде тетраэдра, в спектре следовало ожидать появления четырех линий за счет взаимодействия между Хеи Р однако в результате квадрупольной релаксации они должны слиться в одну линию. Простой вид спектра свидетельствует об эквивалентности всех атомов фтора, однако, как уже отмечалось выше, не следует забывать о масштабе времени, к которому относятся опыты по ядерному магнитному резонансу. На основании ширины линий можно также установить, что среднее время жизни атома фтора, связанного с атомом ксенона (по спектрам в растворе НР), больше [c.405]

Для такого типа ядер, вследствие уширепия спектральных линий, изучение ядерного магнитного резонанса либо затруднено, либо совсем невозможно. Но даже в тех, случаях, когда возможно исследование сходных задач обоими методами, они естественным образом дополняют друг друга. Вместе с тем ЯКР характеризуется собственным кругом задач, которые зачастую не могут быть решены другими методами. [c.6]

В первую группу входят все методы, основанные на искусственной или естественной радиоактивности ядер элементов (радиометрические методы, активационный анализ, метод изотопного разбавления и др.), масс-спектроскопический метод, метод ядерного магнитного резонанса, методы, основанные на использовании эффекта Мессбауера, и др. Все эти методы обладают высокой специфичностью, а во многих случаях — и высокой чувствительностью. Характерной их особенностью является также то, что они позволяют определять изотопный состав элементов. Однако использование этих методов предполагает наличие сложной и дорогостоящей аппаратуры, многие из них требуют особых средств защиты и специально оборудованных помещений. Недостатком большинства этих методов является невозможность определения степени окисления элементов. [c.6]

Применение метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для исследования молекулярных процессов в аморфных областях полимеров при нагружении. ЯМР является одним из методов, способных давать информацию об аморфных и кристаллических участках в полимере раздельно 477—480]. В спектре ЯМР для аморфно-кристаллических полимеров при температурах выше температуры их стеклования достаточно четко р-ыделяются две компоненты широкая и узкая [477—480] (рис. 146,а). Появление двух компонент в спектре обусловлено резкими различиями в интенсивности и характере молекулярного движения в кристаллических и аморфных областях полимера. Как известно [477—480], ширина ЯМР-спектра твердого полимера определяется, в основном, магнитным взаимодействием между протонами. Это взаимодействие приводит к тому, что любой из резонирующих протонов оказывается под действием двух магнитных полей внешнего поля (Я) ЯМР-спектрометра и внутреннего локального поля (ДЯ), созданного соседними протонами. Локальные внутренние поля, естественно, не являются неизменными по величине. Для разных протонов они различаются, поскольку различаются расположение и расстояние между атомами. Кроме того, локальные поля либо складываются, либо вычитаются из внешнего поля (Я АЯ). Это приводит к тому, что резонансное поглощение электромагнитных волн, строго определяемое напряженностью магнитного поля, фактически размазывается , а линия поглощения приобретает некую ширину. Так в ЯМР-спектрометре, работающем на частоте 30 Мгц, резонанс протонов наблюдается при напряженности поля, равной 7000 э, а резонансная линия для твердого полимера из-за действия внутренних локальных полей размазывается по полю примерно на 10- 15 Э- Это и есть широкая [c.280]

Наряду с традиционной задачей синтеза новых соединений современная химия уделяет большое внимание изучению электронного строения соединений и его связи с физико-химическими свойствами. Это не удивительно. Область химических исследований настолько расширилась, число эмпирических закономерностей, установленных для отдельных классов соединений, настолько велике, что желание исс.ледователя навести порядок в море эксне-рил1ентальных фактов сейчас не только естественно, но и необходимо. Это может быть сделано лишь с привлечением новейших физических методов, как экспериментальных, так и теоретических. Многие экспериментальные методы изучения структуры и свойств соединений (рентгеноэлектронная, оптическая и инфракрасная спектроскопия, ядерный магнитный резонанс, электронный парамагнитный резонанс и др.) стали неотъемлемым элементом химических исследований. [c.3]

Метод ядер1Ного магнитного резонанса. В 1960-х годах в координационной химии начал широко применяться метод ядерного магнитного резонанса. Исследования были начаты с комплексов платины. Этому способствовал тот факт, что в природной смеси изотопов платина-195, ядро которой имеет квантовое спиновое число / = составляет около 34%. Естественно, что одним из первых вопросов., который пытались решить с помощью метода ЯМР, было проявление трансвлияния лигандов в таких характеристиках, как константа спин-спинового взаимодействия ядер и химический сдвиг. [c.203]

Исследование пространственных, конформационных состояний. иолгипептидных и белковых молекул проводится современными физическими и физико-химическими методами. Вполне понятно, что ценность любого из этих методов будет тем большей, чем точ1нее он позволяет определять пространственное строение белка-фермента, непосредственно связанное с выполняемой последним биологической функцией. Поскольку все ферменты являются асимметрическими системами, растворы которых вращают плоскость поляризации света, то здесь широко используют оптические методы. К ним относятся дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм, т. е. изменение оптических характеристик какого-либо соединения в зависимости от длины волны облучающего света. Для многих ферментов, особенно содержащих металлы, можно применить метод магнитной дисперсии, когда оптическая активность (новая, отличная от естественной) индуцируется сильным магнитным полем (это явление известно под названием эффекта Фарадея). При изменении пространственного строения белков-ферментов в растворе меняются и их оптические характеристики — кривые оптической дисперсии и кругового дихроизма, и на основании этого можно судить о характере происшедших изменений. Широкую популярность в химии ферментов завоевали различные спектральные методы, в частности метод ядерно-магнитного резонанса, регистрирующий поведение ядер некоторых атомов в исследуемом пептиде или белке при наложении сильного внешнего магнитного поля, а также методы инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии и т. п. [c.46]

Ядерный магнитный резонанс может наблюдатвся лишь па ядрах тех изотопов, которые содержат нечетное число протонов или нейтронов (или и тех, и других), ибо лишь такие, ядра обладают отличным от нуля магнитным моментом. Ядерные магнитные моменты неодинаковы для разных ядер, но вое оии в тысячи раз меньше, чем магнитный момент электрона. Поэтому ядерный магнитный резонанс для данного значения постоянного магнитного поля Н будет наблюдаться на частотах, в тысячи рае более низких, чем ЭПР. В частности, ЯМР на протонах при Н 3000 э наблюдается на частоте примерно 13 Мгц. Для химических целей чаще всаго метод ЯМР применяется к ядрам Н, №, Р , F , N , N , и 0 . Наибольшее значение для органической химии, естественно, имеет протонный магнитный резонанс. [c.358]

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]

В Советском Союзе изготовлены безазотные гелиевые дьюары из стеклопластика — для биомагнитных измерений в условиях клиники [76]. Дьюар вмещает 10 л жидкого гелия. Несомненно, что измерительные приборы в дьюарах, длительно хранящих жидкий гелий, найдут применение именно в клиниках, где проводится множество однотипных измерений, а техническое обслуживание следует свести к минимуму. Перспективу в этом направлении указывают космические исследования. В космических аппаратах уже применяются дьюары, хранящие жидкий гелий в течение 10 месяцев. Естественно, они не очень большого размера [77]. В земных условиях можно воспользоваться гибридной системой, включающей дьюар с жидким гелием и небольшой рефрижератор, охлаждающий до промежуточных температур (55 и 12 К) тепловые радиационные экраны. Такая система, содержащая всего 10 л жидкого гелия, позволяет вести измерения в течение 200 дней [78]. Заметим, что внедрение жидкого гелия в клиническую практику отнюдь не за горами. Это связано еще и с появлением ЯМР-томографов, т.е. устройств, которые по поглощению телом радиоволн в магнитном поле (благодаря явлению ядерного магнитного резонанса, ЯМ ) позволяют получить трехмерную картину распределения химических веществ в теле человека. Магнитное поле в томографе создается, как правило, сверхпроводящим магнитом с большим теплым объемом — в него должен помещаться человек. На фоне потребления жидкого гелия для охлаждения магнита количество гелия, необходимое для работы сквид-магнитометрических приборов, представляется незначительньш. [c.56]

Вопрос о распределении волновой функции локализованного носителя относительно адсорбированной молекулы в принципе не может быть решен в рамках электрофизических исследований. Наиболее полная информация Б этом направлении может быть получена из спектров электронного (ЭПР) и электронно-ядерного магнитного (ЭЯМР) резонанса и оптических спектров. Многообразие форм адсорбционной связи, естественно, не укладывается в узкие рамки классической физической и химической адсорбции. Известно много систем, в которых адсорбция обязана образованию связей с неспаренным электроном, донорно-акцепторных и дативных связей, а также многоцентровых делокализованных орбиталей. [c.97]

Кроме обычной ЯКР-спектроскопии существует ряд других экспериментальных методов исследования, которые позволяют получить сведения о ядерном квадрупольном взаимодействии. К их числу следует отнести ЯМР-спектроскопию, которая дает возможность измерять константу ядерного квадрупольного взаимодействия e Qq в твердых телах (см. разд. II, Б, 2). В благоприятных случаях величину удается определить и для жидких образцов по времени ядерной магнитной релаксации [27, 28]. Гартман и Ган [29] использовали для определения величины ядер с очень низким естественным содержанием двойной ядерный резонанс при этом в исследуемом образце одновременно присутствуют ядра того же элемента с высоким естественным содержанием, от которых получают сильный сигнал (например, в случае ядер К в КСЮз). Иногда удается определить величину и даже знак e Qq по сверхтонкой структуре спектров ЭПР [30]. Метод двойного электронно-ядерного резонанса (Еп(1ог) [30] дает возможность лучше разрешить и точнее измерить сверхтонкое расщепление, а следовательно, и получить более точное значение e Qq. Для свободных молекул величину e Qq можнс определить по вращательным спектрам газообразных веществ [31]. В случае легких атомов и молекул с малым молекулярным весом для определения величины e Qq применяется метод молекулярных или атомных пучков [32]. Следует отметить, что сам эффект ядерного квадрупольного взаимодействия был открыт Шюлером и Шмидтом [33 при исследовании очень малых сдвигов в сверхтонкой структуре оптических спектров. Существует еще несколько методов экспериментального исследования ядерного квадрупольного взаимодействия, которые относятся к области ядерной физики. Широко известным примером такого рода является -(-резонансная, или мес- [c.220]

Наконец, существует несколько важных экспериментов, требующих селективного возбуждения или насьпцения радиочастотным полем ограниченных областей образца. Одной из таких методик является определение распределения плотности ядер внутри объекта путем изучения поведения сигналов ЯМР при наличии градиента постоянного поля. Изменяя частоту облучения или создавая градиент магнитного поля, получают карту спиновой плотности внутри образца. Применяя селективное возбуждение как градиентов естественных полей, так и приложенных сильных градиентов, можно ограничить эффективный объем образца. Ответ ядерных спинов может управляться перемещаемыми прикладываемыми градиентами. Если прикладываемые градиенты выбираются так, чтобы согласовать доминирующие естественные градиенты, то возбуждаемый район образца соответствовал бы высокооднородному полю, а сигнал от этой области преобразовывался бы в спектр, в котором ширина линии значительно уже, чем естественная приборная ширина. Эквивалентное физическое уменьшение действительного размера образца невозможно, так как форма и положение района высокой однородности неизвестны. Эти эксперименты связаны с локальным насыщением, которое использовалось для прецизионного измерения радиочастного разделения в двойном резонансе высокого разрешения, а также д ля точных измерений естественной ширины линий. [c.6]

Спектроскопия ЯМР на ядрах магнитных изотопов, кроме и F 1 , до настоящего времени носит еще полуэкспериментальный характер, и приведенные здесь примеры скорее иллюстративны. Однако несомненна ценность этих методов как для идентификации и анализа, так, в особенности, для выявления тонких взаимосвязей в молекулах органических и гетероорганических соединений. Естественно ожидать в ближайшем будущем интенсивного развития методов ненротонного ядерного резонанса. [c.103]

Другое применение парамагнитных веществ в ЯМР-спектроскопии связано с эффектом динамической поляризации ядер. Это явление, широко исследованное Абрагамом [62], проявляется в том, что при добавлении к веществу парамагнитного соединения и при дополните.чьном облучении на частоте, близкой к частоте электронного резонанса (при использовании сильных магнитных полей), интенсивность сигнала ядерного резонанса увеличивается на 2—3 порядка. Такой метод был использован для наблюдения сигнала резонанса С при естественном содержании изотопа. В бензоле сигнал С состоял из дублета с расщеплением 159 гц, соответствующим спин-спиновой связи ядер С кольца с протонами [63]. [c.300]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология