1. Spektral usullar qaysi fizikaviy hodisaga asoslangan va unga qaysilar kiradi. Spektroskopik tadqiqot usullari yordamida qaysi fizikaviy kattaliklar orasidagi bog’lanish o’rganiladi

32. O—H va C—H bog’lardagi vodorod atomi yadrolarining ekranlanganlik darajalarini va ular turgan nuqtalardagi lokal magnit maydonlari kattaliklarini taqqoslang. CH₃OH ning ¹H YaMR spektri (ekranlanganlik, elektromanfiylik, elektron bulut, kimyoviy bog’, bulutning siljishi, bulutning zichligi, magnit maydoni, Larmor chastotasi, rezonans chastotasi, rezonans sharti).
Ma’lumki kislorod atomining akseptorlik qobiliyati uglerodnikiga qaraganda ancha katta (chunki kislorodning elektromanfiyligi uglerodnikidan kattaroq), shuning uchun ham, CH bog’ni hosil qilgan vodorod atomining yadrosi atrofida elektron bulutning zichligi OH bog’da qatnashayotgan vodorod atomi yadrosi atrofidagi elektron bulutning zichligidan katta bo’ladi. Shu munosabat bilan ekanligini kutish mumkin va shunga mos ravishda bo’ladi. Shunday qilib, OH bog’ni vodorod yadrosi turgan joydagi (nuqtadagi) magnit maydonining kattaligi CH bog’dagi shunday yadro turgan joydagi magnit maydonidan katta bo’ladi va doimiy magnit maydonining ma’lum qiymatida CH bog’dagi vodorod yadrosi OH bog’dagi vodorod yadrosiga qaraganda kamroq Larmor chastotasi bilan harakat qiladi. Yoki boshqacha qilib aytganda, rezonans chastotasi o’zgarmas bo’lganda (masalan 100 MGs) rezonans sharti CH gruppadagi proton uchun OH gruppadagi protonga qaraganda kattaroq magnit maydonida bajariladi.
Quyidagi rasmda (1 - rasm) CH₃OH molekulasining CH₃ va OH gruppalariga kiruvchi vodorod yadrolarining magnit energetik sathlarini holatlari va ularning magnit maydonining o’zgarishiga qarab o’zgarishi tasvirlangan.

1-rasm. Metil spirti metil va gidroksil gruppalarining vodorod yadrolariga tegishli energetik sathlarining doimiy magnit maydonining kattaligiga bog’liq ravishda o’zgarishi. Rasmning pastki qismida metil spirtining proton YaMR spektri keltirilgan.

Ekranlanganlik doimiysi kamroq bo’lgan OH gruppasiga kiruvchi vodorod yadrosi kuchlanganligi kattaroq bo’lgan magnit maydonida bo’ladi va shuning uchun ham, uning energetik sathlari ekranlanganligi ko’proq bo’lgan CH₃ gruppasi protonlarining energetik sathlariga qaraganda bir-biridan uzoqroq joylashadi. Agar, namunaga chastotasi 100 MGs bo’lgan elektromagnit nur ta’sir etayotgan bo’lsa va yutilish spektrini qayd qilish magnit maydonini oshirish yo’li bilan (polevaya razvertka) amalga oshirilayotgan bo’lsa OH gruppalaridagi vodorod yadrolari CH₃ gruppalaridagi vodorod yadrolariga qaraganda oldinroq rezonansga keladi va ta’sir qilayotgan elektromagnit nurlarning energiyasini yutib boshlaydi. Yadroning larmor chastotasi shu maydon uchun rezonans shartiga ko’ra hisoblangan elektromagnit to’lqinlar chastotasiga teng bo’lsa rezonans hodisasi bo’ladi. Bu holat metil spirtining YaMR ¹H spektri keltirilgan rasmni quyi qismida ko’rinib turibdi.

Ikki spektral chiziq integral intensivliklarining nisbati (spektral chiziq bilan chegaralangan yuzaning kattaligi) 1:3 ni tashkil qiladi, bu esa o’z navbatida, intensivligi kam bo’lgan chiziqni OH gruppaning bitta protoniga, intensivligi katta bo’lgan chiziqni esa CH₃ gruppaning uchta protoniga tegishli ekanligini ko’rsatadi. Uglerod (¹²C) va kislorod (¹⁶O) yadrolari spinga ega bo’lmaganligi uchun, ularning bu spektrga umuman ta’siri yo’q. Bu rasmda YaMR spektroskopiyasining ikkita juda muhim xususiyati o’z aksini topgan: 1) bir xil yadrolar uchun (biz qaragan holda protonlar uchun) yutilish polosalarining spektrdagi o’rni ularning kimyoviy atrofiga bog’liq ekanligi (xuddi shu sababga ko’ra bu signallar orasidagi masofani odatda kimyoviy siljish deyishadi) va 2) spektr chiziqlarining yuzalari ekvivalent yadrolarning soniga to’g’ri proporsional (ekvivalent yadrolar deb bir xil kimyoviy siljishga ega bo’lgan yadrolarga aytiladi) ekanligi. YaMR spektroskopiyasining bu ikki xossasi sifat va miqdor tahlillarining asosini tashkil etadi.
Kimyoviy siljishlar farqining qiymati  turli xil birliklarda ifodalanishi mumkin. Yuqorida aytib o’tilganidek YaMR spektrlarini namuna turgan magnit maydonining kattaligini o’zgartirish orqali yozib olish mumkin. Shuning uchun, kimyoviy siljishlarni magnit maydon kuchlanganligining birligi teslalarda, aniqrog’i mikroteslalarda (mkT) o’lchash mumkin, chunki, signallar orasidagi farq T birligida juda kichkina. Masalan, yuqorida ko’rilgan spektrdagi OH va CH₃ signallari orasidagi farq = 3,26 mkT ni tashkil etadi. Lekin spektr, magnit maydonining kattaligini doimiy saqlagan holda namunaga ta’sir etuvchi elektromagnit to’lqinlarning chastotasini o’zgartirish orqali ham yozib olinishi mumkin. Protonlar uchun doimiy magnit maydonining kuchlanganligi 2,3487 T bo’lganda rezonans chastotasi 100 MGs bo’lishini hisobga olib (2,3487 T = 100 MGs) signallar orasidagi kimyoviy siljishni ham Gs larda ifodalash mumkin.
3,26 mkT = 139 Gs = 
Ekranlanish doimiysi , namuna turgan doimiy magnit maydoning kattaligiga yoki qo’zg’atuvchi manbaning chastotasiga bog’liq bo’lmaganligi uchun, tabiiyki gerslarda yoki mkT larda o’lchanilayotgan kimyoviy siljishlarning farqi maydon kattaligiga to’g’ri proporsionaldir. Shuning uchun ham, YaMR spektrometrlarida ishlatiladigan doimiy magnit maydonlarining kattaligi 0,6 - 12,0 T oraliqda bo’lishini e’tiborga olsak, spektrometrning ish sharoitiga bog’liq bo’lgan kattaliklardan foydalanishning noqulayligi yaqqol ko’rinadi.
Agar, kimyoviy siljishlarni qo’llanilgan magnit maydonining yoki qo’zg’atish manbai elektromagnit to’lqinlari chastotasining nisbiy ulushlarida ifodalasak yuqorida aytilgan noqulayliklar bartaraf bo’ladi.
33.YaMR yutilish spektrlarini qayd qilish. Kimyoviy siljishlar shkalasi (proton uchun) va uning birligi. Kimyoviy siljishlarni o’lchash (lokal, doimiy, magnit, maydon, rezonans sharti, generator, elektromagnit to’lqin, nurlantirish, yutish, energetik sath, o’tish, chastota, yoyish, spektr chiziq).
Metil spirti uchun 100 MGs chastotada o’lchangan kimyoviy siljish =1,39 Gs bunday birliklarda, qo’llanilgan magnit maydonining milliondan bir ulushini 1,39 baravariga tengdir, ya’ni  =1,39*10^-6 yoki 1,39 milliondan birga (qisqacha m.b.) teng. Agar, endi shu namunaning spektri kuchlanganligi ikki baravar katta bo’lgan maydonda va mos ravishda ikki marta katta chastotada olinsa, u holda, ikki chiziq orasidagi kimyoviy siljishni gerslarda va mikroteslalarda o’lchangan qiymatlari asosan ikki marta ko’payadi lekin, kimyoviy siljish bu holda ham 1,39 m.b. ga tengligicha qolaveradi.
Kimyoviy siljishning kattaligini yalang’och vodorod yadrosi spektr chizig’ining o’rnidan boshlab hisoblash tabiiy bo’lar edi, chunki bunday proton uchun ekranlanganlik doimiysi . Lekin, bunday etalonni, amalda olish mumkin bo’lmaganligi uchun, etalon sifatida biror standart moddani tanlash qulaydir. Boshqa modddalar molekulasining tarkibiga kiruvchi vodorod atomlari yadrolarining spektr chiziqlarini o’rnini shu etalon moddaning spektr chizig’idan boshlab, qo’llanilgan magnit maydonining milliondan bir ulushlarida o’lchaniladi. Hozirgi vaqtda proton rezonansi uchun etalon sifatida asosan tetrametilsilan (TMS) Si(CH₃)₄ ishlatiladi.
YaMR spektrlarini shunday tasvirlash qabul qilinganki bunda magnit maydonining kattaligi chapdan o’ngga qarab oshsin, bunday holda, TMS ning chizig’i spektrning o’ng chekkasida joylashgan bo’ladi.

1 - rasm Bir qator oddiy molekulalar va funksional gruppalar proton rezonans chiziqlari kimyoviy siljishining  -shkaladagi xarakterli qiymatlari.

Qandaydir atom bilan, masalan uglerod atomi bilan bog’langan vodorod atomi yadrosiga tegishli spektr chiziqning o’rni shu uglerod atomi bilan bog’liq bo’lgan boshqa atomlarning tabiatiga ham bog’liqdir (1 – rasmga qarang). Hozir aytilganlarni va ilgari ta’kidlab o’tilgan rezonans chiziqlari bilan chegaralangan maydonning yuzasi shu chiziqni hosil qilayotgan vodorod yadrolarining soniga to’g’ri proporsional ekanligini hisobga olib ishonch bilan aytish mumkinki, YaMR usuli organik kimyoda, molekulyar gruppalarni sifat va miqdoriy tahlil qilishda qulay vosita bo’lib xizmat qiladi. Har xil yadrolar o’rtasidagi o’zaro ta’sirni hisobga olish esa YaMR usulini molekulalarning tuzilishini o’rganish uchun qo’llashga imkon beradi.

34. Ajratib ko’rsata olish qobiliyati yuqori bo’lgan YaMR spektrlari. Spektr chiziqning nozik tuzilishi. Spin-spin o’zaro ta’sir, uning doimiysi va birligi (yutilish polosasi, magnit o’zaro ta’sir, masofa, gers, magnit maydon, multiplet tuzilish). Ajratib ko’rsatishi yuqori bo’lgan YaMR spektrlarini tadqiq qilishda ko’pincha, bu chiziqlarning sezilarli nozik tuzilishini kuzatish mumkin. Quyidagi suratlarda keltirilgan YaMR spektrlarini solishtirib ajratib ko’rsatishi yuqori va past bo’lgan spektrlarni farqini oson bilish mumkin.