Nukleární magnetická rezonance ( NMR ), je jedním z nejmocnějších nástrojů dostupných moderních organických chemiků . Pomocí NMR dat , stanovení struktury malých molekul se stávárelativně rychle ( ne-li zcela bezbolestné ) proces . Jedním z konceptů , které potřebujete k interpretaci NMR dat je chemický posun , který vám dává některé důležité informace o vodíku nebo atomy uhlíku v molekule . Spin
Jádra atomů mají vlastnost zvanou spin . Hodnota odstředění pro jádra , závisí na počtu protonů a neutronů , které obsahuje . Některá jádra mají jaderný spin 0 , jiní z poloviny , ještě jiní na 1 a tak dále. Pokudjádro má nenulovou hodnotu odstředění, je to jen NMR aktivní a působí tak trochu jako malý magnet , vytváří vlastní magnetické pole. A stejně jako magnet , pokud je aplikovánvnější magnetické pole , je možné sladit se s pole , nebo proti němu .
Absorpce
Pokudjádro je orientována tak, jeho magnetické pole je v rozporu s vnějším magnetickým polem , bude vyšší energie. V důsledku toho , v daném okamžiku , většina z NMR aktivních jader ve vzorku bude zarovnán s vnějším magnetickým polem , protože se jedná o nižší energetický stav . Toto nastavení můžete změnit , ale tím, že bombarduje vzorku s rádiovými vlnami na různých frekvencích. Pokud jsou rádiové vlny mají energii přesně rovnající se rozdílu mezi těmito dvěma směry možné pro NMR aktivní jádra , bude absorbován ; jinak se projít skrz .
Elektrony
vnější magnetické pole není jen vliv na atomová jádra , ale také způsobuje, že se elektrony kolem jádro se pohybovat . Tento proud vytváří magnetické pole, které působí proti vnější pole , takže je “ kryty “ jádru z vnější pole, a pole, kteréjádro skutečně cítí se sníží. Čím větší je hustota elektronů kolem jádra , tím větší “ stíněný “ bude . NMR spektroskop výbuchyvzorek s rádiovými vlnami na různých frekvencích a zjistěte, které frekvence jsou absorbovány . Vyšší frekvence mají více energie , takže čím vyšší je frekvence, která je absorbována ,méně stíněný jáder , které ji pohltily .
Graf
NMR data jsou obvykle vytištěny na graf, který vypadá jako série svislých čar nebo “ vrcholy „. Chemický posun je vodorovná poloha každého z těchto vrcholů . Chemické posuny jsou měřeny vzhledem k normě zvané tetramethylsilan ; Tímto způsobem chemici může kompenzovat rozdíly ve strojích používaných různých laboratořích . Větší chemické posuny na mysli jádra jsou “ deshielded „, zatímco menší chemické posuny na mysli jádra jsou vysoce chráněny . Lékárna může mít tyto informace a použít ji zjistit, kde jsou různé atomy umístěné v molekule .