Cпектроскопия ЯМР в органической химии. Часть I. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги. Каратаева Ф.Х - 25 стр.

     Компонента, расположенная в плоскости X–Y, будет вращаться
вокруг направления поля В0 (ось Z), в то время как ее амплитуда будет
стремиться к нулю по экспоненциальному закону exp (-t/T2). В то же
время амплитуда компоненты Мz будет, уменьшаясь, стремиться к
своему равновесному значению (Mz → M0) за промежуток времени Т1.
Нет причин предполагать, что все линии сложного спектра будут
релаксировать с одной и той же скоростью, поэтому следует ожидать
существование набора различных констант Т1 для разных ядер
молекулы. Из конечного времени жизни возбужденного состояния
вытекает конечная ширина линии в частотном спектре. Ширина линии
измеряется на полувысоте сигнала ЯМР (рис. 1-16). Поскольку время
ЯМР-релаксации в растворах в большинстве случаев довольно велико
(несколько минут), резонансные линии в спектре ЯМР оказываются
довольно узкими в сравнении, например, с УФ-спектрами поглощения.




           Рис. 1-16. Типичная “лоренцева” форма сигнала в ЯМР
                            эксперименте.


     Почему время релаксации Т1 обычно велико?
     Для ответа на этот сложный вопрос понадобилось бы несколько
книг, поэтому обсудим его здесь на качественном уровне. Прежде
всего, необходимо отметить, что небольшие энергии ЯМР-переходов
настолько малы в сравнении с их общей тепловой энергией, что с их
рассеянием не возникает никаких проблем. Следовательно, релаксация
замедляется не по причине невозможности рассеяния энергии, а из-за
недостатка путей ее вывода из спиновой системы.
     Поскольку вероятность самопроизвольного излучения для случая
близко расположенных энергетических уровней чрезвычайно мала, то
                                 25