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

1 - rasm. Etil spirtining ajratib ko’rsatishi past bo’lgan proton YaMR spektri

Yuqoridagi rasmda etanolning CH₂ gruppasi protonlarini CH₃ gruppasiga nisbatan kimyoviy siljishi  simvoli bilan belgilangan. Odatda,  yutilish polosalarining markazlaridan o’lchaniladi. Etanolning CH₂ va CH₃ gruppalariga tegishli polosalarning nozik tuzilishi, magnit energetik sathlarining spin-spin ta’sir natijasida ajralishi hodisasi hisobiga paydo bo’ladi. Polosani ajralishi hisobiga hosil bo’lgan chiziqlar orasidagi masofaga spin-spin ta’sirning doimiysi deyiladi va u J harfi bilan belgilanadi. Bu kattalik, odatda, gerslarda ifodalanadi. Oldin aytib o’tilganidek  kattalik qo’llanilgan doimiy magnit maydonining kuchlanganligiga bog’liq bo’ladi, lekin, gerslarda ifodalangan spin-spin ta’sirning doimiysi magnit maydonining kuchlanganligiga bog’liq emas.

2- rasm. Etanolning ajratib ko’rsatishi yuqori bo’lgan YaMR spektri (ayni nusxasi)

3- rasm. Spin-spin ta’sirning doimiysi yordamida 2 - rasmda keltirilgan spektrni talqin qilish, «o’qish».

35. Etil spirtining proton YaMR spektri va uning taxlili. Chiziqlarning nisbiy intensivligi, spektrdagi o’rni, nozik tuzilishdagi chiziqlar soni va ularning nisbiy intensivligi (ekvivalent yadrolar, polosalarning joyi, kimyoviy bog’, bog’lar soni, magnit kvant soni, lokal magnit maydon, triplet, kvartet, binom, koeffisiyent, qo’shni yadrolar, spinlar kombinasiyasi). Etil spirtida metilen gruppasi protonlarining ta’sirida metil gruppasi protonlari signalini nozik tuzilishga ajralishini qaraymiz. Spirtning CH₂ gruppasi ikkita ekvivalent protonining yadro magnit momentlari 1.a - rasmda strelkalar bilan ko’rsatilgan turlicha kombinasiyalarda bo’lishi mumkin. Rasmdagi 1 holatda ikkala yadro ham kvant soniga ega va ularning yig’indisi +1 ga teng. Bunday yadrolar hosil qilgan magnit maydonining ta’sirida CH₃ gruppasi protonlarining signali kuchlanganligi past bo’lgan magnit maydonida ko’rinadi. Rasmdagi 2 holda keltirilgan kombinasiya natijasida CH₃ gruppasining spektridagi o’rtadagi chiziq va nihoyat 3 holatdagi kombinasiya natijasida CH₃ ning, kuchlanganligi yuqori bo’lgan maydondagi chizig’i hosil bo’ladi. Ikkala yadroning spinlari bir-biriga qarama-qarshi yo’nalishga ega bo’lgan holatning (2-holat) bo’lish ehtimoliyati 1 va 3 holatlarga tegishli kombinasiyalarning amalga oshish ehtimoliyatidan ikki marta kattadir (+1/2 va -1/2 spinga ega bo’lgan yadrolarning soni bir-biriga teng). Buning natijasida, markaziy chiziqning integral intensivligi uning ikkala yonida joylashgan chiziqlarning intensivligiga qaraganda ikki marta kattadir. CH₂ gruppa protonlari signalining nozik tuzilishini paydo bo’lishiga sabab bo’luvchi qo’shni CH₃ gruppa protonlari spinlarining joylashishi 1.b - rasmda ko’rsatilgan.

1 - rasm. -CH₂- (a) va -CH₃ (b) gruppalaridagi protonlar magnit momentlarining mumkin bo’lgan yo’nalishlari.

To’rtta turlicha natijalovchi spinga CH₂ gruppasining to’rtta ajralgan chizig’i mos keladi. Bu polosalarni chegaralovchi chiziqlar bilan cheklangan yuzalarning nisbatlari 1:3:3:1 ga teng bo’lib, ular orasidagi gerslarda o’lchangan masofa yoki deb belgilanadi. Oxirgi simvol uch bog’ uzoqlikda turgan H-H ta’sirni bildiradi (ikkala o’zaro ta’sir qiluvchi protonlar orasidagi masofa kimyoviy bog’lar soni bilan ifodalangan va bu sonni J ning yuqori indeksi ko’rsatadi). Metilen gruppasi signalining chiziqlari orasidagi masofa metil gruppasi signalining chiziqlari orasidagi masofaga teng bo’ladi. Metilen gruppasining spektri yanayam murakkablashadi, CH₃ gruppasi protonlarining ta’siri hisobiga hosil bo’lgan kvartetning har bir chizig’i qo’shni gidroksil gruppasi protonining ta’siri hisobiga yana ikkiga (dublet) ajraladi. Haqiqiy spektrda kutilayotgan sakkiz chiziqning ba’zilari bir-birini qoplaydi (ustma-ust tushadi), shuning uchun ham, ularning hammasi aniq ifodalanmaydi. Metilen gruppasi protonlarining ta’siri ostida OH gruppasining polosasi uchga (tripletga) ajraladi. Tripletning chiziqlari orasidagi masofa metilen gruppasining signalidagi masofaga teng bo’ladi). Odatda, lekin doim emas, magnit yadrolari o’rtasidagi spin-spin ta’sirning effektivligi (kuchi, uzoqligi) ular orasidagi masofa uch bog’dan uzun bo’lmagandagina seziladi. Shuning uchun ham, OH gruppasi protoni bilan metil gruppasining protonlari o’rtasidagi ta’sir kuchsiz bo’lganligi uchun u bu gruppalarning spektrida namoyon bo’lmaydi. Bu «tarmoqlangan spektr» elektronlar bilan ekranlanganligi turlicha bo’lgan har bir yadroning chizig’ini qurishdan boshlanadi. Keyingi qatorda eng katta J ning ta’siri hisobiga hosil bo’ladigan spektr ko’rsatilgan. So’ngra J ning har bir qiymati uchun qo’shimcha chiziqlarni qurish kerak va bu ishni oxirgi spektr olinguncha davom ettirish kerak. Bu jarayon uchun tanlash qoidasiga ko’ra ekvivalent yadrolarning bir-biriga ta’siri natijasida nozik tuzilish (struktura) ya’ni, polosaning bir nechtaga ajralishi sodir bo’lmaydi, masalan, CH₃ gruppasi protonlarining bittasi, shu gruppa protonlarini qolgan ikkitasini rezonansini ajratmaydi. 1 - rasmda tasvirlangan ketma-ketliklarni ya’ni, proseduralarni ishlatmasdan polosalarni ajralishi uchun umumiy bo’lgan qoidalarni ifodalaymiz. Umumiy holda, A yadroning polosasidagi ekvivalent bo’lmagan V atomi yadrosining ta’siri hisobiga hosil bo’lgan chiziqlar soni quyidagi formula orqali ifodalanadi. (1) bu yerda, - A yadroning spektridagi polosalar soni - ekvivalent bo’lgan B yadrolari spinlarining yig’indisi. Bu formulaning qo’llanilishi Bu polosalarning nisbiy intensivligi haqidagi ma’lumotni binomni qatorga yoyish koeffisiyentlari orqali olish mumkin, bu yerda, , r - noma’lum o’zgaruvchi; agar polosalar soni to’rtta bo’lsa va binomni qatorga yoyib, quyidagini olamiz

Bu ifodaning koeffisiyentlari 1:3:3:1 polosalarning nisbiy intensivligini beradi.