Fizik kimyoviy tahlil uslublari

Muammo- 2. izotopik klassterni bilish uchun mass spektrometr qanday yordam beradi? Quyidagi moddalarning har bir molekulyar ionini ko’rish uchun qancha pikni kutish mumkin? Paydo bo’lgan piklarda m/z nechaga teng bo’ladi? (kichik piklar tufayli zidlashish¹³C va ²H)
a) p-dixlor benzol b) o-dixlor benzol c) p-dibrom benzol d) p-brom
xlor benzol
Oddiy yechim: (a)xlor ikki izotopi Cl³⁵va Cl³⁷.bor. p-dixlor benzolni uch izotopik shakli mavjud. Ular quyidagi tuzilishlarda ko’rsatilgan. Har biri bir hil M⁺ da turli hil m/z da pik beradi.

Xlor benzol halqasiga elektron zarba berib ionlashtirilganda bir juft elektronni yo’qolishi nima hisobiga bo’ladi? Molekulyar ion qismlarga bo’linishi uglerod xlor bog’ining ajralishidan bo’ladi.

Xlor benzolni mass spektridagi pik m/z 77. 7-rasmda bu fragmentatsion ulanish bo’ladi. Muhim intensivlikda ikkita pik yo’q bunda faqat kation m/z 77 atom massasi alkanlarni pik to’plamlarida katta ajralish yo’q masalan, m/z 43 keyingi pik pastroq intensivlikni hosil qiladi m/z 57, 71, 85. Bu qonun dekanning mass spektrida ayon.8-rasmda tasvirlangan va quyidagi sxemada ko’rsatiladi.

Massasi ko’p fragmentatsion spektrometr barqaror karbokationni tashkil qiladi.

7-rasm. Xlor benzolning mass spektri

8-rasm. Dekanning mass spektri. Molekulyar ion uchun juda kichik bo’ladi

¹HYMR spektroskopiya

YMR- ni birinchi marta 1946 yil AQSHda Persell va Blox, Angliyada Rollinko kuzatgan edi. YMR magnitli atom yadrolarini o’rganadi. Ta’kidlab o’tish joizki YMR uslublarini o’rganishda ko’plab elementlar qo’llanilgan va bir nechtasini o’rganib bo’lmaydi.
Organik molekulalarning asosiy qismi ikkita elementdan tashkil topgan (C va H) ¹H va ¹³C izotopi YMRda qo’llaniladi. YMR spektri molekulaning tuzilishi haqida ko’p ma’lumot beradi. Proton YMR spektri molekulada xar hil vodorod guruhlarning mavjudligi haqida ma’lumot beradi. ¹³C YMR spektri C atomiga xos spektr beradi. ¹H va ¹³C YMR spektri alohida xam birgalikda xam moddalarning molekulyar tuzilishini aniqlashda qo’llaniladi. YMR ning eng asosiy prinsiplarini ¹H YMRini muhokama qilish orqali rivojlantiramiz so’ngra ¹³ C YMR ni chuqurroq tushinamiz. ¹³C YMR muhokamasi qisqaroqdir lekin bu 1H YMR dan ko’ra unchalik muhim bo’lmaganligi sababli ko’plab o’xshash prinsiplar ikkala spektrda xam qo’llaniladi. Elekrtonga o’xshab protonda xam spin bor -1/2dan +1/2gacha. Ikkala yadro spinlari o’rtasida energiya jihatdan farq yo’q, elektronda xam -1/2 dan +1/2 gacha spin mavjud. Elektromagnit radiatsiyalarining yutilishi ikkita spinda xar hil energiya mavjud bo’lganda yig’ilishi mumkin. Xar hil energiya hosil qilish uchun ikki hil magnit maydon kiritilishi kerak. Proton o’zida kichkina sterjenli magnit hosil qiladi va magnit momentiga ega emas. Tashqi magnit maydon yadro magnit momentini bilan bog’liqligi maydonga berilgan energiyadan past bo’ladi.

(a)tashqi magnit maydon yo’qligida yadrodagi proton spinlari tasodifiy yo’nalgan.
(b) tashqi magnit maydon borligida yadro spinlari magnit
maydonga parallel yoki anti parallel yo’nalgan.Past energiyali orientatsiya bilan parallel va bunday orientatsiyalangani yadroda ko’proqdir.
Ikki maydon o’rtasidagi energetik farq berilgan maydon kuchlanishiga to’g’ri proporsional. Elektromagnit nurlanishni to’liq yutilishi shuni talab qiladiki past pog’onasida oldingisiga nisbatan zichroq bo’ladi. Kuchli magnit maydon berilganda signallarni ajralib chiqish sohasi aniqroq bo’ladi. 4,7 T magnit maydoni yer magnit maydonidan taxminan 100000 marta kuchlidir. Masalan,8·10^-5kj/mol (1,9·10^-5kkal/mol^-) o’sha orqali 1H- ni ikkita spini bo’linadi. Plank tenglamasidan bu energiya bo’shlig’i 2·10^-8Hz (200MHz) nurlanishga ega radiatsiyaga bog’lanadi, bular elektromagnit spektrining radio nurlanish sohasida yotadi.