химический каталог




Органикум. Том 1

Автор X.Беккер, Г.Домшке, Э.Фангхенель и др.

и протонов (табл. 13).

142

Введение в лабораторную практику

3. Определение физических свойств

143

Распространенность (изотопа в

природе, %

Магнитный момент iij,

ядерные магнетоны

'/г V*

?/г

2,79268

0,857387

0,702199

0,40347

0,28298

2,62727

1,1305

99,985 0,015 1,11 99,63 0,37 100 100

Таблица 13. Магнитные свойства некоторых атомных ядер

Ядро Число протонов Число нейтронов

?н 1 0

2H(D) 1 1

«С 6 7

,4N 7 7

,SN 7 8

19p 9 10

Зф 15 16

Бели парамагнитное ядро поместить в постоянное магнитное поле, то возможна различная ориентация ядерного магнитного момента по отношению к направлению внешнего поля, что определяется магнитным квантовым числом mt*. При наложении дополнительного переменного электромагнитного поля, магнитный вектор которого перпендикулярен постоянному магнитному полю, возможна вынужденная переориентация магнитного момента ядра, сопровождаемая поглощением энергии высокочастотного поля (ядерный резонанс, см. рис. 92).

Величина этой энергии (Д?) и соответствующая ей частота поглощенного излучения зависят от магнитных свойств ядра (р.; — магнитный ядерный момент, /—ядерный спин). Д? пропорциональна внешнему магнитному полю Н0

Д? = Ь =

(А.32>

Наиболее благоприятными объектами для ЯМР-спектроско-пии являются ядра, у которых отношения ц.;//, а следовательно, и Д? достаточно велики. Это ядра со спином / = '/2, такие, как 'Н, "С, 15N, 19F и 31Р [табл. 13; уравнение (А.32)]. Напротив, из наиболее часто встречающихся в органической химии элементов ядра изотопов 1аС, 160 и 32S имеют спин, равный 0,. и не дают сигналов в спектре ЯМР.

до —I (где / —ядер* т, может принимать значения от +1, I—1, иый спин).

Для измерения ЯМР-опектров пробу исследуемого вещества (в виде жидкости или раствора) вносят в постоянное магнитное поле Но. Исследуемое вещество помещают в центр индукционной катушки, создающей высокочастотное электромагнитное поле с частотой v. Затем изменяют напряженность магнитного поля Но, до тех пор пока не наступит явление резонансат—'/2

&E=hvт=+ Чг

Рис. 92. Парамагнитное атомное ядро в однородном магнитном поле, а — возможные ориентации вектора магнитного момента; б — энергия ядер с различной ориентацией.

(см. ниже). В этот момент образец начинает поглощать энергию высокочастотного поля, и ток, протекающий по катушке, возрастает. Изменение величины протекающего тока (резонансный сигнал) может быть измерено и зарегистрировано; так получают спектр ядерного магнитного резонанса (см., например, рис. 93).

Согласно уравнению (А.32), при измерении ядерного резонанса можно работать при постоянной напряженности магнитного поля Яр, изменяя частоту электромагнитного поля. При напряженности внешнего магнитного поля На —I04 Гс частоты излучения, поглощаемого при явлении резонанса, находятся в области 1-7-50 МГц (радиоволновая область). Максимальное разрешение современных высокоэффективных ЯМР-спектромет-ров лежит между 0,1 и 0,2 Гц. Предел обнаружения метода ЯМР-спектроскопии составляет 10" магнитных ядер.

Приведенные рассуждения относились только к ядрам, которые не имеют электронных оболочек. Однако поскольку ядро экранировано электронной оболочкой, то внешнее магнитное поле, окружающее ядро, ослаблено (диамагнитное экранирование) :

Язфф = Яо-0/7о (А.ЗЗ)

144

Введение в лабораторную практику

3. Определение физических свойств

145

где а — постоянная магнитного экранирования. Таким образом, резонансный сигнал проявляется в реальных условиях (по сравнению с неэкранированным ядром) только при больших значениях напряженности внешнего магнитного поля. Этот эффект называется химическим сдвигом, так как он зависит от электронного (т. е. химического) окружения ядер.

На практике химический сдвиг Д относят к резонансному сигналу эталона S (вещества, принятого за стандарт), добавляемого к раствору исследуемого образца (внутренний стандарт). Тогда в качестве меры химического сдвига можно приводить простую разность резонансных напряженностей (или резонансных частот) эталона и исследуемого вещества Hs—#Чтобы 'получить величину химичеакого сдвига, не зависящую от напряженности приложенного магнитного поля или частоты генератора, делят разность напряженностей или разность частот образца и эталона на Я0 (соответственно v0)

6=Я5-Яа =vl=i3_ (Д34)

"ч v„

где 6 — безразмерная величина—имеет порядок Ю-5—Ю-7. В качестве единицы химического сдвига принимают Ю-6 (миллионную долю, сокращенно м.д.).

При ЯМР-исследованиях на ядрах 'Н и 13С в качестве внутреннего стандарта используют тетраметилсилан (ТМС), поскольку он д

страница 49
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178

Скачать книгу "Органикум. Том 1" (9.50Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
букет невесты из бисера купить
шумоглушитель 50-25
унитаз villeroy
обувница в индустриальном стиле

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.01.2017)