Cпектроскопия ЯМР в органической химии. Часть I. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги. Каратаева Ф.Х - 39 стр.

UptoLike

39
магнитное поле B
эф.
на различных ядрах всегда меньше поля B
0
, т.е.
ядра экранированы:
000.
)1( BBBB
эф
(2-1)
Константа экранирования
- величина безразмерная и в
основном определяется электронной плотностью на рассматриваемом
ядре. Для ядра
1
H
порядка 10
-5
, для более тяжелых ядер она имеет
большие значения, поскольку экранирование растет с ростом числа
электронов у атома. От магнитного поля
не зависит, т.к. является
молекулярной константой. С учетом (2-1) уравнение (1-12)
преобразуется в следующее:
(2-2)
С точки зрения квантово-механических представлений эффект
экранирования заключается в уменьшении расстояния между
энергетическими уровнями или, другими словами, приводит к
сближению зеемановских уровней (рис. 2-2). При этом кванты
энергии, вызывающие переходы между уровнями, становятся меньше
и, следовательно, резонанс наступает при меньших частотах.
Рис. 2-2. Влияние электронного экранирования на зеемановские уровни
ядра: а – неэкранированного, б – экранированного.
При рассмотрении спектров ЯМР ядер одного вида в различном
химическом окружении, т.е. ядер, находящихся либо в различных
молекулах, либо в химически различных положениях в одной и той же
молекуле, обнаруживается соответствующий набор констант
магнитное поле Bэф. на различных ядрах всегда меньше поля B0, т.е.
ядра экранированы:

                Bэф.  B0   B0  (1   ) B0                   (2-1)

      Константа экранирования  - величина безразмерная и в
основном определяется электронной плотностью на рассматриваемом
ядре. Для ядра 1H  порядка 10-5, для более тяжелых ядер она имеет
большие значения, поскольку экранирование растет с ростом числа
электронов у атома. От магнитного поля  не зависит, т.к. является
молекулярной константой. С учетом (2-1) уравнение (1-12)
преобразуется в следующее:
                                                                 (2-2)


      С точки зрения квантово-механических представлений эффект
экранирования заключается в уменьшении расстояния между
энергетическими уровнями или, другими словами, приводит к
сближению зеемановских уровней (рис. 2-2). При этом кванты
энергии, вызывающие переходы между уровнями, становятся меньше
и, следовательно, резонанс наступает при меньших частотах.




  Рис. 2-2. Влияние электронного экранирования на зеемановские уровни
             ядра: а – неэкранированного, б – экранированного.


     При рассмотрении спектров ЯМР ядер одного вида в различном
химическом окружении, т.е. ядер, находящихся либо в различных
молекулах, либо в химически различных положениях в одной и той же
молекуле, обнаруживается соответствующий набор констант
                                  39