Ядерного магнитного резонанса принципы

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]

Ядерный магнитный резонанс, как и электронный парамагнитный резонанс, основан на одном и том же принципе магнитного резонанса. [c.253]

Ядерный магнитный резонанс веществ, находящихся в растворе, позволил исследовать параметры спектра и получил название ЯМР-сиектроскопии высокого разрешения. К середине 50-х годов-были разработаны теоретические принципы применения метода для самых разнообразных задач химии. В настоящее время быстро развивающаяся техника и методы эксперимента в ЯМР-спектроско-пни выявили необходимость использования импульсных методов, наряду со стационарными. Разработка серийных устройств, регистрирующих спектры высокого разрешения методом Фурье преобразования, дало возможность сократить время эксперимента и в ряде случаев получать более обширную информацию по сравнению с неимпульсными методиками. Метод ЯМР (как в импульсном, так и в стационарном варианте) позволяет определить константы равновесия, константы скоростей и термодинамические хара ктеристики процессов комнлексообразования, конформационных переходов и протонного обмена. [c.253]

В органической химии в настоящее время наиболее широко применяется ядерный магнитный резонанс на протонах — протонный магнитный резонанс — ПМР. В дальнейшем изложение ограничивается разбором основных принципов использования спектров протонного магнитного резонанса. [c.97]

Устройство спектрометров ЯМР имеет в своей основе возможность выполнения условий ядерного магнитного резонанса (1.10), и при рассмотрении в гл. I (1.3) принципов реализации этих усло- [c.44]

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]

Ядерная химия играет очень важную роль в аналитических применениях и при идентификации различных частиц. В какой-то мере с этим связана и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия). Мы не собираемся здесь рассматривать довольно сложную экспериментальную технику этого метода, а остановимся лишь на его принципах. Они основаны на том, что атомное ядро обладает магнитными свойствами, зависящими от его состава и окружения в молекуле. Ограничимся простейшим атомом— водородом — и покажем, как можно отличить атомы водорода в метане СН4 от атомов водорода в бензоле С Н , пользуясь методом ЯМР-спектроскопии. [c.429]

Принцип явления ядерно-магнитного резонанса (Я. М. Р.) заключается в том, что происходит взаимодействие между прецессией атома, обладающего магнитным моментом, и радиочастотным нолем. Для обнаружения этого явления необходимо поместить атом в постоянное магнитное ноле Но. Резонанс наступает в том случае, когда совпадает частота прецессии атома с частотой радиочастотного ноля, которая однозначно определяется но формуле [c.117]

Прежде чем перейти к рассмотрению принципов метода ядерного магнитного резонанса, кратко остановимся на магнитных свойствах атомных ядер. [c.11]

Ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонанс имеют много общего. Последний подробно рассмотрен в гл. V. Поэтому ниже лишь кратко описана суть ЯМР. При этом основное внимание уделено явлениям, специфичным для ядерного магнитного резонанса. Подробное изложение принципов ЯМР можно найти в специальной литературе, приведенной в конце текста. [c.115]

Созданы электромагнитные томографы, работающие на принципе ядерного магнитного резонанса, характеризующегося появлением частотно-избирательных эффектов, поглощения и излучения электромагнитной энергии ядрами вещества, находящегося в магнитном поле. Причина магнитного резонанса в том, что ядра некоторых атомов (водород, фтор, фосфор и др.) обладают положительным моментом, который взаимодействует с приложенным магнитным полем. Магнитный резонанс своим происхождением обязан существованию у этих ядер одновременно электростатического и механического моментов. [c.63]

И принципы работы приборов значительно сложнее, чем в масс-спектрометрии, а книга наша посвяш ена прежде всего сахарам. С другой стороны, по спектроскопии ЯМР имеется очень много доступных книг самого различного уровня — от популярных до весьма фундаментальных . Поэтому мы здесь ограничимся лишь самым поверхностным описанием спектроскопии ядерного магнитного резонанса, причем только резонанса на протонах (спектроскопия ПМР). [c.76]

ЯМР-влагомеры. Принцип их действия заключается в резонансном поглощении энергии высокочастотного электромагн. поля входящими в состав воды ядрами водорода в постоянном магн. поле (см. Ядерный магнитный резонанс). Величина поглощенной энергии служит мерой влажности материала. Достоинства этих В. высокая избирательность и возможность бесконтактного измерения. Кроме того, анализируя резонансную кривую поглощения, можно определять также характер взаимод. влаги с в-вом, т. к. ширина кривой изменяется при переходе от своб. влаги к адсорбированной. Диапазон измерения концентраций от [c.390]

ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ЯДЕРНОМУ МАГНИТНОМУ РЕЗОНАНСУ В КОНДЕНСИРОВАННОЙ СРЕДЕ И ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА СПЕКТРОМЕТРА ЯМР [c.22]

В гл. II мы ввели простые правила, которые позволяют непосредственно определить химические сдвиги и константы спин-спинового взаимодействия по форме мультиплетов, наблюдающихся в спектрах ядерного магнитного резонанса. Уже отмечалось, что ати правила имеют ограниченную область применения, так как они описывают частные случаи на основе общей теории анализа спектров ЯМР при использовании ряда упрощающих предположений. Таким образом, необходимо рассмотреть полный формализм, и в этой главе мы детально разовьем общий подход к анализу спектров ЯМР. Во-первых, мы попытаемся изложить важнейшие принципы далее мы рассмотрим индивидуальные типы спектров и в конце главы дадим ряд важных обобщений. Однако при этом мы ограничимся рассмотрением наиболее часто встречающихся спиновых систем, поскольку исчерпывающий анализ вопроса лежит вне рамок учебника. [c.142]

Рассмотреть основные принципы важнейших методов молекулярной спектроскопии спектроскопии в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях, инфракрасной (ИК) спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР, или рамановской спектроскопии), спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на ядрах и масс-спектрометрических методов. [c.146]

Центральная проблема, обсуждаемая в настоящей главе, формулируется следующим образом как можно получить спектральные параметры— химические сдвиги и константы спин-спинового взаимодействия — из спектров ядерного магнитного резонанса Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо знать принципы расчета спектров ЯМР высокого разрешения. Поэтому вначале мы ответим на вопрос каким образом можно определить частоты и интенсивности линий спектра, если известен набор химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия Итак, прежде чем рассмотреть анализ спектров, нам необходимо понять, как происходит синтез спектров. [c.142]

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]

Метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), основанный на этом принципе, был предложен в 1946 г. [c.226]

Параметрические радиоволновые методы дают возможность обнаруживать лишь довольно грубые неоднородности (дефекты), такие, как, например, металлические включения в диэлектрике, и вследствие этого имеют ограниченную область применения, исключение составляют дефектоскопы, построенные на принципах ядерных магнитных резонансов. [c.153]

В принципе можно поместить вещество в магнитное поле постоянной напряженности и затем наблюдать спектр так же, как инфракрасный или ультрафиолетовый, пропуская через вещество излучение постепенно меняющейся частоты и отмечая частоту, при которой происходит поглощение. На практике, однако, оказалось более удобным сохранять постоянной частоту излучения и изменять напряженность магнитного поля при какой-то напряженности магнитного поля энергия, необходимая для поворота протона, соответствует энергии излучения, происходит поглощение и наблюдается сигнал. Такой спектр называется спектром протонного магнитного резонанса (ПМР), а в общем случае — спектром ядерного магнитного резонанса (ЯМР) (рис. 13.3). [c.404]

Метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса (метод ЯМР) в принципе применим для обнаружения, выяснения положения в молекуле и количественного определения Щ (и Н), и а также комбинированных меток типа — С, и т. п. Метод не требует никакой химической обработки меченого соединения и даже его выделения в особо чистом состоянии интерпретация основывается на результатах исследования немеченого соединения в тех же условиях тем же методом. Метод находит все более широкое применение, что связано с растущей доступностью соответствующих приборов, особенно для определения С. Метод ЯМР может не только заменить радиоизотопный метод, но и обеспечить информацией, не доступной при использовании других методов. Поэтому широкое внедрение метода ЯМР привело [c.475]

Следует заметить, что принципы фурье-спектроскопии не ограничены ядерным магнитным резонансом. Те же принципы применимы и в других областях спектроскопии, включая ЭПР и вращательную микроволновую спектроскопию [1.56], ядерный квадру-польный резонанс [1.57], импульсную оптическую спектроскопию и ион-циклотронный резонанс [1.58]. [c.25]

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]

Многие методы наблюдения быстрых реакций комбинировали с использованием низких температур. Например, была разра-ботана аппаратура, действующая по принципу остановленной струи (см. стр. 55), которая работает при температурах до —120° . Это устройство позволяет наблюдать реакции с временем полупревращения порядка нескольких миллисекунд. Таким образом, интервал скоростей, доступный исследованию, возрастает на четыре порядка и данную реакцию можно исследовать в очень большом интервале температур (стр. 62). Метод остановки реакции (см. стр. 33) был разработан для использования вплоть до —100° . Флеш-метод, методы флуоресцентный, ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса и ультразвуковой релаксации также пригодны для работы при низких температурах эти методы имеют то преимущество, что реакцию не нужно начинать смешиванием. [c.31]

Учебное пособие, в котором изложены принципы и практика применения трех основных спектроскопических методов, широко используемых в органической химии ядерного магнитного резонанса, ультрафиолетовой и инфракрасной спектроскопии. Большое достоинство данной книги состоит в том, что в ней рассматривается совместное применение всех трех спектроскопических методов для установления структуры органических соединений, чего нет ни в одной известной монографии в этой области. Приведены многочисленные примеры с подробным разъяснением спектров. [c.311]

На каталитическую активность твердого тела влияют в первую очередь не объемные, а поверхностные эффективные заряды атомов. Б принципе их можно определить любым из перечисленных выше методов, изучая зависимость е от степени дисперсности, т. ё. величины поверхности катализатора. Однако такие данные почти отсутствуют. О Рейли [143, 144] изучил ядерный магнитный резонанс окиси алюминия, чистой и содержащей ионы переходных металлов Сг +, Со +, По его данным, на высокодисперсных препаратах [c.41]

Принцип спектрометра для ядерного магнитного резонанса [c.348]

Ядро со спином"/ может иметь (2/ 1) ориентаций относительно внешнего поля (см. стр. 50). Хотя принцип ядерного магнитного резонанса в случае такого ядра остается тем же самым, как для протона, общие характеристики спектра и тонкая структура оказываются значительно более сложными. Положение особенно осложняется, когда молекула содержит несколько различных ядер со спинами. Дополнительные осложнения состоят в том, что все ядра со спином больше /2 имеют ядерные квадру-польные моменты (см. ниже). Эти моменты взаимодействуют со спинами, приводя к дальнейшему расщеплению ядерных уровней энергий и появлению дополнительных линий в спектре ЯМР. [c.356]

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]

Может быть показано, что принципиальным типом связи ядер-ных квадрупольных состояний и электромагнитного поля является магнитное взаимодействие. Поэтому методы измерения ядерного квадрупольного резонанса в принципе те же, что и применяемые для ядерного магнитного резонанса. Вещество помещается в катушку, через которую пропускается ток радиочастоты. Существенная разница состоит в том, что в случае ядерного квадрупольного резонанса частота целиком определяется веществом, вследствие чего мостиковые методы не применимы, так как они включают одновременную регулировку различных параметров цепи. Наиболее удобным и распространенным методом является использование частотно-модулированного суперрегенеративного осциллятора и помещение образца в змеевиковый виток колебательного контура настроенной схемы. Выпрямленное выходное напряжение проявляется затем на осциллоскопе, и резонансный сигнал находится путем измерения частоты осциллятора. Чувствительность метода может быть повышена путем пропускания выходного напряжения через узкополосный усилитель, синхронный детектор и регистрирующий милливольтметр. Суперрегенеративный осциллятор не часто использовался для низких частот, необходимых в случае азота, однако, по-видимому, нет никаких причин, в силу которых он был бы менее эффективным, чем регенеративные осцилляторы, применение которых дает такие неудовлетворительные результаты. [c.403]

I. Общие принципы спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР)..............412 [c.411]

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СПЕКТРОСКОПИИ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (ЯМР) [c.412]

Явление ядерного магнитного резонанса обсуждается в одной из глав второго тома данной серии предполагается, что читатели знакомы с основными принципами этого метода. [c.493]

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 [c.48]

Важную информацию об электронных состояниях в молекуле дают метод электронного парамагнитного (или спинового) резонанса (сокращенно обозначаемый как ЭПР или ЭСР) и метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Принцип обоих методов один и тот же в сильном магнитном поле снимается спиновое вырождение состояний. Переходы,. которые происходят между возникающими состояниями, можно, наблюдать в микроволновой (ЭПР) или радиочастотной (ЯМР) областях. Приборы конструируются таким образом, чтобы вместо непрерывного изменения длины волн излучения непрерывно изменялась интенсивность магнитного поля с целью определения тех значений интенсивности, при кото рых поглощение излучения обусловлено резонансом. [c.117]

Ядерный магнитный резонанс. Основные принципы ядерного магнитного резонанса (ЯМР) такие же, как ЭПР, а главное отличие состоит в том, что в эксперименте контролируется обращение магнитных моментов ядер. Каждое ядро характеризуется спиновым квантовым числом /, которое может принимать значения О, /2, /2, [c.250]

Согласно принципу неопределенности Гейзенберга АхАЕ = Н, время жизни в данном энергетическом состоянии влияет на определенность значения энергии в этом состоянии. Следовательно, от величины Г] должна зависеть ширина резонансной линии. Поглощенная энергия может передаваться частицами не только за счет теплового движения, но и за счет так называемого спин-спинового взаимодействия. В ядерном магнитном резонансе такое взаимодействие обычно наблюдается у связанных друг с другом частиц с магнитным спином. На каждый магнитный момент ядра действует не только постоянное магнитное поле Но, но и слабое локальное поле Ялок, создаваемое соседними магнитными ядрами. Магнитный диполь на расстоянии г создает поле (х/г , для протона это поле равно 14 Э на расстоянии 1 А. С ростом г напряженность поля Ял( быстро падает, так как существенное влияние могут оказывать только ближайшие соседние ядра. По величине разброса локального поля Н ак при помощи уравнения резонанса можно найти разброс частот ларморовой прецессии [c.256]

После того как было изучено регулярное строение натурального каучука, исследователи неоднократно предпринимали попытки синтезировать полимеры, которые бы обладали сходными с ним структурой и свойствами. Многочисленные опыты полимеризации диенов дали интересные результаты, позволившие сделать теоретические выводы о влиянии температуры, инициаторов и роли поли-меризационной среды на способ соединения молекул мономера в цепи. Так, например, была высказана мысль о том, что более высокая температура способствует присоединению мономера по принципу А-Цис, а более низкая — по принципу , А-гранс это объяснялось различием в свободных энергиях активации этих типов реакций. И хотя долгое время не удавалось доказать справедливость этой гипотезы для полимеризации диенов, именно благодаря ее использованию был достигнут дальнейший прогресс в области получения полимеров с регулярной молекулярной структурой. Только недавно, с применением высокочувствительных физических методов, в особенности ядерного магнитного резонанса, было установлено, что при полимеризации виниловых мономеров с заместителями, имеющими большой объем, в условиях низких температур образуются соединения с повышенным содержанием фракций син-диотактической структуры. [c.8]

При промежуточных температурах или частотах, обычно называемых интервалом стеклования, полимер не является ни стеклообразным, ни каучукоподобпым. Он обнаруживает промежуточные значения модулей, является вязкоупругим телом и может рассеивать значительные количества энергии нри растяжении. Стеклование проявляется многими путями, например, в изменении объемного коэффициента термического расширения, который может применяться для определения температуры стеклования Т . Явление стеклования в значительной мере является центральным при рассмотрении механического поведения полимеров по двум причинам. Во-первых, существует концепция, связывающая принцип температурно-временной эквивалентности вязкоупругого поведения с температурой стеклования Т . Во-вторых, стеклование может быть изучено на молекулярном уровне такими методами как ядерный магнитный резонанс и диэлектрическая релаксация. Таким путем можно получить представление о молекулярной природе вязкоупругости. [c.24]

Имеются три широко используемых метода наблюдения непрерывно возбуждаемого ядерно-магнитного резонанса. В двух методах применяют генератор, позволяюший менять частоту переменного поля Я1 в одном из них используется спектрометр Блоха [1], или, как его еще называют, спектрометр со скрещенными катушками , во втором — спектрометр ЯМР типа Паунда— Найта [64]. Третий тип спектрометров основан на применении радиочастотных мостов. Спектрометр со скрещенными катушками детектирует радиочастотный компонент ядерного намагничивания с помощью приемной катушки, которая расположена так, что ее ось перпендикулярна как направлению радиочастотного поля, так и направлению постоянного поля. Ядерное намагничивание наводит э. д. с. в этой катушке, которая затем усиливается радиочастотным приемником. С другой стороны, в спектрометре типа Паунда — Найта используется принцип изменения во время резонансного поглощения радиочастотного сопротивления индукционной катушки, которая включена в резонансный контур генератора и содержит образец. Выходное напряжение генератора или амплитуда колебаний пропорциональна Q колебательного контура, и, следовательно, изменение амплитуды колебаний происходит в момент резонансного поглощения. Соответствующее повышение степени изменения напряжения приводит к резонансному сигналу. Напряжения, непосредственно возникающие при обнаруживаемом резонансном поглощении, имеют значения в пределах от миллимикровольт до милливольт. [c.27]

Резонансные частоты при магнитных полях около 10 эрстед радположены между 1 и 50 МГц (метровые волны). При постоянном магнитном поле условие резонанса достигается путем изменения частоты электромагнитного излучения (магнитная составляющая которого направлена перпендикулярно к магнитному полю). В большинстве случаев изменяют магнитное поле при постоянной частоте — принцип ядерного резонанса или. ЯМР-спектроскопии (ЯЛ№ —ядерный магнитный резонанс). Резонансные линии и расстояния между ними задаются поэтому в единицах напряженности магнитного поля. Вследствие экранирующего воздействия элёктронной оболочки происходит ослабление магнитного поля в месте расположения ядра [c.398]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология