f875f9 bb1c35716b08473c98191e3de498a58fmv2

Po pierwsze, opracowanie krótkiej historii Pierwszy etap: 1945–1951, wynalezienie jądrowego rezonansu magnetycznego i leżące u podstaw teoretycznych i eksperymentalnych okresu: Bloch (Uniwersytet Stanforda, obserwowany w wodnym sygnale protonowym) i Purcell (Uniwersytet Harvarda, zaobserwowane w parafinowym sygnale protonowym) uzyskało premię Nobla. Drugi etap: 1951–1960 na okres rozwoju, uznany przez chemików i biologów, w rozwiązaniu wielu ważnych problemów. 1953 pojawił się w pierwszym spektrometrze jądrowego rezonansu magnetycznego 30 MHz; 1958 i wczesne pojawienie się instrumentu 60MHz, 100MHz. W połowie lat 50. opracowano 1H-NMR, 19F-NMR i 31P-NMR. Trzeci etap: od 60 do 70 lat, okres technologiczny NMR. Technologia impulsowej transformacji Fouriera w celu poprawy czułości i rozdzielczości, może być rutynowo mierzona jądrowo 13C; technologia podwójnej częstotliwości i rezonansu wieloczęstotliwościowego; Czwarty etap: dojrzewanie teorii i technologii z późnych lat siedemdziesiątych. 1200, 300, 500 MHz i 600 MHz nadprzewodnikowych spektrometrów NMR; 2, zastosowanie szeregu serii impulsów, w aplikacji ważne rozwój; 3, pojawił się 2D-NMR; 4, badania wielordzeniowe, można zastosować do wszystkich rdzeni magnetycznych; 5, pojawiła się „technologia obrazowania metodą jądrowego rezonansu magnetycznego” i inne nowe dziedziny branżowe. Po drugie, główny cel: 1. Określenie i potwierdzenie struktury, a czasem może określić konfigurację, konformację2. Kontrola czystości związku, czułość rozcieńczalnika, wysoka chromatografia papierowa3. Analiza mieszaniny, taka jak główny sygnał, nie zachodzi na siebie, bez separacji można określić proporcję mieszaniny. Wymiana protonów, obrót pojedynczego wiązania, transformacja pierścienia i inne chemiczne zmiany prędkości domniemania1. spin jądra Z izotopów wszystkich pierwiastków około połowa jąder ma ruch spinowy. Te jądra spinowe są przedmiotem jądrowego rezonansu magnetycznego. Spin Quantum: liczba liczb kwantowych opisujących ruch spinowy jądra, którym może być liczba całkowita, pół liczby całkowite lub zero. W elementach kompozycji związków organicznych najważniejszym elementem są C, H, O, N. W swoich izotopach 12C, 16O są niemagnetyczne i dlatego nie podlegają jądrowemu rezonansowi magnetycznemu. 1H naturalna obfitość dużych, silnych magnesów, łatwych do ustalenia, więc badanie NMR dotyczyło głównie protonu. Obfitość 13C jest niewielka, tylko 12C 1,1%, a czułość sygnału to tylko proton, aby uzyskać 1/64. Tak więc trudność do określenia to całkowita czułość zaledwie 1/6000 1H. Ale w ciągu ostatnich 30 lat instrument jądrowego rezonansu magnetycznego został znacznie ulepszony, można go zmierzyć w krótkim czasie widma 13C i dać więcej informacji, stał się głównym środkiem NMR. Naturalna obfitość 1H, 19F, 31P dużej, silnej magnetycznej i jądrowej dystrybucji sferycznej, najłatwiejsza do ustalenia. Zjawiska jądrowego rezonansu magnetycznego① Precesja: Spin z określonym momentem magnetycznym Pod działaniem zewnętrznego pola magnetycznego H0 rdzeń ten utworzy kąt dla ruchu kinematycznego: jest to prędkość kinematyczna precesji, która jest proporcjonalna do H0 (siła zewnętrznego pola magnetycznego) .② spin jądrowy w orientacji zewnętrznego pola magnetycznego: brak zewnętrznego pola magnetycznego, orientacja magnetyczna spinowa jest chaotyczna. Rdzeń magnetyczny znajduje się w zewnętrznym polu magnetycznym H0, z orientacją (2I + 1). Obrót rdzenia magnetycznego w zewnętrznym polu magnetycznym może być analogiczny do precesji (pronacji, huśtania) żyroskopu w polu grawitacyjnym. ③ warunki jądrowego rezonansu magnetycznego Pole magnetyczne rezonansu magnetycznego musi mieć jądro magnetyczne, zewnętrzne pole magnetyczne i pole magnetyczne RF. Częstotliwość pola magnetycznego RF jest równa częstotliwości precesji jądra spinowego, a rezonans zachodzi od stanu niskiej energii do stanu wysokiej energii. Zjawisko jądrowego rezonansu magnetycznego: w kierunku pionowym zewnętrznego pola magnetycznego H0, wirujące pole magnetyczne H1 jest przykładane do jądra precesji. Jeżeli częstotliwość rotacji H1 jest równa częstotliwości precesji rotacyjnej jądra, jądro precesji może absorbować energię z H1 i przechodzić ze stanu niskiej energii do stanu wysokiej energii Rezonans magnetyczny jądrowy 3. Nasycenie i relaksacja Jądro o niskiej energii jest tylko 0,001% wyższe niż jądro o wysokiej energii. Dlatego rdzeń stanu niskoenergetycznego jest zawsze czymś więcej niż jądrem wysokoenergetycznym, ponieważ taka niewielka nadwyżka pozwala więc zaobserwować absorpcję fal elektromagnetycznych. Jeśli nuklearna ciągła absorpcja fal elektromagnetycznych, pierwotny stan niskiej energii jest stopniowo zmniejszany, intensywność sygnału absorpcyjnego zostanie osłabiona, a ostatecznie całkowicie zniknie, zjawisko to nazywa się nasyceniem. Gdy występuje nasycenie, liczba rdzeni w dwóch stanach spinu jest dokładnie taka sama. W zewnętrznym polu magnetycznym jądra niskoenergetyczne są generalnie bardziej jądrowe niż stan wysokoenergetyczny, pochłaniają energię fali elektromagnetycznej i migrują do stanu wysokoenergetycznego rdzenia uwalniane przez różnorodne mechanizmy energii, oraz powrót do pierwotnego stanu niskiej energii, proces ten nazywany jest relaksacją. Efekt ekranowania - przesunięcie chemiczne① idealny stan rezonansu Dla izolowanych, nagich jąder, EE = (h / 2π) γ · H; Pod pewnym H0 jądro ma tylko jedno ΔEΔE = E na zewnątrz = hν Tylko jedyna częstotliwość ν absorpcji Tak jak H0 = 2,3500 T, częstotliwość absorpcji 1H 100 MHz, częstotliwość absorpcji 13C 25,2 MHz② rdzeń rzeczywisty: zjawisko ekranowania Jądro na zewnątrz elektronu (nie izolowane, nieeksponowane) W związkach: wiązanie międzyatomowe (rola) jest różne, takie jak wiązania chemiczne, wiązania wodorowe , oddziaływania elektrostatyczne, siły międzycząsteczkowe Wyobraź sobie: w H0 = 2,3500 T, z powodu zewnętrznych elektronów osłony, w pozycji jądrowej rzeczywiste pole magnetyczne jest nieco mniejsze niż 2,3500 Częstotliwość rezonansowa nieco wyższa niż 100 MHz Ile to kosztuje? 1H wynosi od 0 do 10, a 13C wynosi od 0 do 250 Jądra wodoru mają elektrony na zewnątrz i odpychają linie pola magnetycznego pola magnetycznego. W przypadku jądra otaczające elektrony są osłonięte (osłoną). Im większa gęstość chmury elektronów wokół rdzenia, tym większy efekt ekranowania, tym większy wzrost siły pola magnetycznego w celu rezonansu. Na gęstość chmur elektronów wokół jądra wpływają połączone grupy, więc jądra różnych środowisk chemicznych, cierpią z powodu różnych efektów ekranowania, ich sygnały jądrowego rezonansu magnetycznego pojawiają się również w różnych miejscach. ③ Jeśli instrument jest mierzony z częstotliwością 60 MHz lub Przyrząd 100 MHz, częstotliwość fali elektromagnetycznej protonu związku organicznego wynosi około 1000 Hz lub 1700 Hz. Przy określaniu struktury potrzeba ustalenia prawidłowej częstotliwości rezonansowej często wymaga dokładności kilku Hz, zwykle z odpowiednim związkiem jako standardem do określenia częstotliwości względnej. Różnica między częstotliwością rezonansową związku standardowego a częstotliwością rezonansową protonu nazywa się przesunięciem chemicznym. Informacje o spektroskopii H NMR Liczba sygnałów: ile różnych rodzajów protonów jest obecnych w cząsteczce Pozycja sygnału: środowisko elektroniczne każdego protonu, przesunięcie chemiczne Intensywność sygnału: liczba lub liczba każdego protonu Sytuacja splitu: ile obecne są różne protony Przesunięcie chemiczne typowych związków organicznych „efekt indukowany” efekt koniugatu Efekt sprzęgania jest słaby lub wzmocniony przez osłonę protonów z powodu przemieszczenia elektronów π efekt anizotropowy Trudno jest wyjaśnić przesunięcie chemiczne H w odniesieniu do pi-elektronów , i trudno jest wyjaśnić elektroujemność④ H kluczowy efekt RRO, RNH2 w 0,5-5, ArOH w 4-7, zakres zmian, wpływ wielu czynników; wiązanie wodoru ze zmianami temperatury, rozpuszczalnika, stężenia znacznie, można zrozumieć strukturę i zmiany związane z wiązaniami wodorowymi. efekt rozpuszczalnika Benzen tworzy kompleks z DMF. Chmura elektronowa pierścienia benzenowego przyciąga dodatnią stronę DMF, odrzucając stronę ujemną. α metyl znajduje się w obszarze osłony, rezonans przenosi się na wysokie pole; a β-metyl znajduje się w obszarze maskowania, absorpcja rezonansu przesuwa się na niskie pole, w wyniku czego dwie pozycje piku absorpcji są zamienione.
Źródło: Carbide Meeyou

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

pl_PLPolski
en_USEnglish zh_CN简体中文 es_ESEspañol hi_INहिन्दी arالعربية pt_BRPortuguês do Brasil ru_RUРусский ja日本語 jv_IDBasa Jawa de_DEDeutsch ko_KR한국어 fr_FRFrançais tr_TRTürkçe viTiếng Việt pl_PLPolski