Oblast záření λ (μm) ṽ (cm-1) V (Hz) e (eV) typ excit metoda

13C 1,11 ½ 3,55 10,70 1,8.10-4

při splnění podmínky rezonance je vzorkem absorbována energie oscilujícího magnet. pole B1

• při splnění podmínky rezonance je vzorkem absorbována energie oscilujícího magnet. pole B1

• velikost absorpce se registruje jako změna napětí v další přijímací cívce kolmé na osu magnetu i na osu cívky s RF polem

• spektrum: signál = f (B0) [T] – v závislosti na čase

→ v silnějších polích je třeba vyšších frekvencí → lepší rozlišení

• → v silnějších polích je třeba vyšších frekvencí → lepší rozlišení

• v praxi se zpravidla neměří signály jader všech izotopů, ale jen jednoho – sledují se změny rezonanční frekvence daného jádra v závislosti na struktuře molekul, seskupení atomů…

• → trendy výrobců k vyšším frekvencím

• pro měření 1H:

• MHz, v 40 60 80 100 220

• T, B0 0,94 1,41 1,88 2,35 5,17

nízká energie kvantovaných stavů a přechodů mezi nimi → absorpce v energeticky chudé – RF oblasti

• nízká energie kvantovaných stavů a přechodů mezi nimi → absorpce v energeticky chudé – RF oblasti

• rozdělení počtu jader mezi různé energ. hladiny

• BOLTZMANN

• laboratorní teplota – molekuly a atomy v základním stavu vibračním i elektronickém X jádra – přibližně stejný počet v základním i excitovaném stavu N1 N2 1000008 jader 1H v zákl. stavu ≈ 1000000 1H v excit. stavu

• pravděpodobnost přechodu ≈ B1

• s rostoucí B1 klesá ∆N = N2 – N1
• po překročení určité hodnoty B1 → N2 = N1 = nasycení →vymizení signálu

dlouhá doba života excit. stavu → úzké linie

• dlouhá doba života excit. stavu → úzké linie

• příčina: malá přechodová pravděpodobnost do zákl. stavu při vyzáření h.v HEISENBERGŮV PRINCIP

• teoretická pološířka = 0,0X Hz, praktická = 0,X Hz je limitována homogenitou magnetického pole B0

• životnost = relaxační čas, nezářivé přechody do zákl. stavu = relaxační přechody

• SPIN – MŘÍŽKOVÁ RELAXACE
• SPIN – SPINOVÁ RELAXACE

MŘÍŽKA = okolí pozorovaného jádra (atomy, molekuly) → místní proměnlivá fluktuující magnetická pole (důsledek pohybu náboje)

• MŘÍŽKA = okolí pozorovaného jádra (atomy, molekuly) → místní proměnlivá fluktuující magnetická pole (důsledek pohybu náboje)

• EXCITOVANÉ JÁDRO předává energii mřížce v případě, že „v“ místního pole ≈ LARMOVĚ frekvenci

• odevzdaná energie → teplo

• doba trvání = spin-mřížkový relaxační čas T1 (v sekundách)

• převrácená hodnota rychlostní konstanty

• viskozita kapaliny (rozpouštědla)

• nízká → T1 (sekundy) → úzké čáry
• vysoká → T1 (zkrácení) → rozšíření čar

PARAMAGNETICKÉ LÁTKY (nepárové elektrony), např. O2 – diradikálová molekula, pokles T1

• PARAMAGNETICKÉ LÁTKY (nepárové elektrony), např. O2 – diradikálová molekula, pokles T1

• evakuování vzorků
• odstranění O2
• probublávání inertním plynem

• další příčiny zkracování T1:

• interakce jad. spinů s jádry, která mají kvadrupólový moment (I 1) 14N → rozšíření linií 1H vázaných na 14N

jádro v excitovaném stavu předá energii jádru stejného druhu v základním stavu („vymění“ si orientaci spinu), nemění se N1/N2, zkracuje se doba života excitovaného stavu

• jádro v excitovaném stavu předá energii jádru stejného druhu v základním stavu („vymění“ si orientaci spinu), nemění se N1/N2, zkracuje se doba života excitovaného stavu

• spin – spinový relaxační čas T2

měření spekter NMR za podmínek, kdy rezonance a absorpce JEDNOHO DRUHU JADER

• měření spekter NMR za podmínek, kdy rezonance a absorpce JEDNOHO DRUHU JADER

• 1H-NMR 13C-NMR 19F-NMR spektra

• výhoda – neprojeví se signály jiných jader → snadnější interpretace

• měníme podmínky v úzkém rozmezí

• 1H-NMR spektra ≈ 100 MHz ± 1 kHz
• 19F-NMR spektra ≈ 94,08 MHz

• rezonanční frekvence jader týchž izotopů se při stejných podmínkách měření liší podle typu sloučeniny (způsob vazby, povaha sousedních atom. skupin) → možnosti strukturní analýzy

• závislost vR na struktuře okolí jader = chemický posun

příčina: místo působí místní pole elektrony v obalu – v magnetickém poli → proudy → sekundární slabá mag. pole → stíní jádro

• příčina: místo působí místní pole elektrony v obalu – v magnetickém poli → proudy → sekundární slabá mag. pole → stíní jádro

• σ = stínící konstanta - nezávisí na B0
• - závisí na struktuře molekuly

• pro vyvolání rezonance je proto třeba působit polem s indukcí , aby se překonal vliv stínění

• větší el. hustota → větší stínění

• tím větší B0 (v = konst.)
• tím větší v (B0 = konst.)

• el. hustota v okolí jádra je snižována elektronegativními skupinami v sousedství jádra

• -SO3H, -COOH, -COR, -COOR, -OR, -OH, halogeny

→ elektronegativní skupina snižuje stínění = ODSTIŇUJĚ jádro

•