Analitik kimyoda organic reagentlarning qo'llanilishi reja: Kompleks hosil qilish reaksialarida muvozanat

Uglerod-13 yadrosining spektroskopiyasi
NMR spektroskopiya yordamida o'rganish uchun, odatda, modda mos hal qiluvchi eritiladi (ammo NMR tahlillari qattiq bosqichda amalga oshirilishi mumkin). Tahlil qilish uchun ~ 10-20 mg namuna kerak. Tayyorlangan eritma ~ 0.5 ml hajmli va 5 mm diametrli ampulaga joylashtiriladi.
Solventni tanlash tahlil qilinayotgan moddaning eruvchanligi va modda va hal qiluvchi rezonans signallarining eng to'liq bo'linishi bilan belgilanadi, agar u NMR spektrini ro'yxatdan o'tkazadigan yadrolarni o'z ichiga olgan bo'lsa. Tahlil qilish uchun deuterium PMR spektrida signal bermagani uchun deuterium solventlarini ishlatish qulay. Biroq, bu erituvchilar protonlarning qoldiq miqdorini o'z ichiga oladi, bu esa past zichlikdagi signallarni beradi.
Jadval 1.1 1H va 13C kimyoviy o'zgarishlari haqida eng ko'p ishlatiladigan hal qiluvchi haqida ma'lumot beradi.
Namunadagi ampula kuchli magnit qutblari orasiga joylashtiriladi. Magnit maydonda protonlar darhol h0 maydoniga (kichik yadro magnitlari kabi) yo'naltiriladi. Namuna kiritilgandan so'ng birinchi nuqtada, maydon bo'ylab va maydonga qarshi yo'naltirilgan yadrolar soni bir xil (50% 50%) (shakl. 1.2).
Yadro tizimlari ("Spin") va ularning atrof-muhit ("panjara") o'rtasida energiya almashinuvi tufayli quyi energiya darajasidagi yadrolarning soni tezda 50% dan biroz kattaroq qiymatga ko'tariladi.
Maydon bo'ylab yo'naltirilgan protonlar magnit maydonga qarshi yo'naltirilgan protonlarga qaraganda pastroq energiya holatida.
Biz shuni eslaymizki, oxir-oqibat de = hn; bu elektromagnit nurlanishning bunday chastotasi bo'lishi kerakligini anglatadi, bu esa yadroning yuqori energiya holati (h0 ga qarshi yo'nalish) va uning past holati (H0 bo'ylab yo'nalish) o'rtasidagi energiya farqiga teng bo'ladi. Agar yadro bu chastotaga ta'sir qilsa, u radiatsiya bilan ta'sir o'tkazadi va uning energiya holatini o'zgartiradi. Yuqori energiya sharoitida bo'lgan yadrolar pastki darajaga o'tadi va aksincha. Biroq, pastki energiya darajasida ba'zi bir ortiqcha yadrolar mavjud bo'lgani uchun, yadrolarning katta soni yuqori energiya holatiga o'tadi va yadrolarning ma'lum bir chastotali radiatsiya bilan o'zaro ta'siri natijasida elektromagnit nurlanishning emishi sodir bo'ladi. Bu NMR signaliga olib keladigan bu emilim.
Ushbu yadroning energiya darajalari o'rtasida o'tishlarni keltirib chiqaradigan chastotaning aniq qiymati ushbu yadroning rezonans chastotasi deb ataladi.
Rezonans boshqa yo'l bilan amalga oshirilishi mumkin: chastotani doimiy qoldirib, magnit maydon kuchlanishini o'zgartiring. Ko'pgina NMR spektrometrlarida 200, 300, 400, 500 va hatto 800 MGts sobit chastotali generator ishlatiladi.
Energiya darajasining aholi sonidagi farqning mavjudligi uchun molekulyar harakat energiyasini yadrolarning orqa tomoniga o'tkazish kerak. Populyatsiyadagi farq faqat magnit maydon qo'llanilgandan so'ng, ya'ni yadrolar magnit maydonda bo'lgan paytdan boshlab bir muncha vaqt o'tgach sodir bo'ladi. Bu safar Spin-panjara dam olish vaqti deb ataladi.
Spin-grid gevşeme vaqtining qiymati muhim ahamiyatga ega. Agar gevşeme vaqti kam bo'lsa (yadrolarda tez energiya almashinuvi mavjud bo'lsa), NMR signali kengaydi. 13C yadrolari kabi katta dam olish vaqti ham absorbsiya signallarini kuzatishni qiyinlashtiradi: rezonans uchun juda muhim bo'lgan, nisbatan kuchli o'zgaruvchan maydonni qo'llash bilan zichlikdagi farq tezroq aniqlanadi (signal yo'qoladi). Oxirgi holat NMR 13N bilan solishtirganda NMR 1s usulining past sezgirligining sabablaridan biridir.
NMR spektrlarining asosiy xususiyatlari quyidagilardir:
* * kimyoviy o'zgarish,
* * ko'p,
* * Spin-Spin shovqinining doimiy;
* * rezonans signalining maydoni.
Bu xususiyatlar yadro yoki yadro guruhining kimyoviy muhitiga, magnit momentga ega bo'lgan qo'shni yadrolarning soniga, ularning nisbiy joylashuviga, shuningdek molekulalarning turli tarkibiy qismlarida tahlil qilingan yadrolarning soniga bog'liq.