Cпектроскопия ЯМР в органической химии. Часть I. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги. Каратаева Ф.Х - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

8
Cуществуют простые правила для определения наличия
магнитных свойств у ядер и предсказания возможности
использования (или неиспользования) их в эксперименте ЯМР,
которые выражаются через порядковый номер Z и атомную массу А:
1. Ядра с четной массой А и четным атомным номером Z (четно-
четные ядра) не обладают магнитным моментом (I = 0), их
сигналы в экспериментах ЯМР не наблюдаются. К таким ядрам
относятся
12
С,
16
О,
18
О,
32
S.
2. Ядра с четной массой A и нечетным атомным номером Z (четно-
нечетные ядра) характеризуются целым спином, обладают
магнитным моментом и детектируются в спектрах ЯМР. К ним
относятся
2
Н (I = 1),
10
B (I = 3),
14
N (I = 1),
50
V (I = 6).
3. Ядра с нечетной массой A и нечетным атомным номером Z, а
также с нечетной массой и нечетным атомным номером
обладают полуцелым спином и используются в спектроскопии
ЯМР. К ним относятся
1
Н (I = 1/2),
11
B (I = 3/2),
13
C (I = 1/2),
15
N (I
= 1/2),
17
O (I = 5/2),
19
F (I =1/2),
29
Si (I = 1/2),
31
P (I =1/2).
4. Ядра со спином I 1 называются квадрупольными. Такие ядра
наряду с магнитным моментом обладают электрическим
квадрупольным моментом, что приводит к взаимодействию этих
ядер с электрическими полями.
1.3. Ядра в статическом магнитном поле
Если ядро с угловым моментом количества движения P и
магнитным моментом
поместить в статическое магнитное поле B
0
,
то возникнет его прецессия вокруг направления поля (рис. 1-1).
Теперь, если расположить систему координат так, чтобы
направление поля B
0
совпадало с осью Z (рис. 1-2), то Z - компонента
углового момента количества движения будет совпадать с
направлением магнитного поля и определяться следующим
соотношением:
mP
Z
,
(1-4)
где m – магнитное квантовое число, которое принимает значения I, I-1,
…, -I+1, -I. Очевидно, что m может принимать (2I+1) различных
значений. Угловой и магнитный моменты имеют аналогичное число
возможных ориентаций (квантование по направлению). 
     Cуществуют простые правила для определения наличия
магнитных свойств у ядер и предсказания возможности
использования (или неиспользования) их в эксперименте ЯМР,
которые выражаются через порядковый номер Z и атомную массу А:
  1. Ядра с четной массой А и четным атомным номером Z (четно-
     четные ядра) не обладают магнитным моментом (I = 0), их
     сигналы в экспериментах ЯМР не наблюдаются. К таким ядрам
     относятся 12С, 16О, 18О, 32S.
  2. Ядра с четной массой A и нечетным атомным номером Z (четно-
     нечетные ядра) характеризуются целым спином, обладают
     магнитным моментом и детектируются в спектрах ЯМР. К ним
     относятся 2Н (I = 1), 10B (I = 3), 14N (I = 1), 50V (I = 6).
  3. Ядра с нечетной массой A и нечетным атомным номером Z, а
     также с нечетной массой и нечетным атомным номером
     обладают полуцелым спином и используются в спектроскопии
     ЯМР. К ним относятся 1Н (I = 1/2), 11B (I = 3/2), 13C (I = 1/2), 15N (I
     = 1/2), 17O (I = 5/2), 19F (I =1/2), 29Si (I = 1/2), 31P (I =1/2).
  4. Ядра со спином I  1 называются квадрупольными. Такие ядра
     наряду с магнитным моментом обладают электрическим
     квадрупольным моментом, что приводит к взаимодействию этих
     ядер с электрическими полями.

1.3. Ядра в статическом магнитном поле

     Если ядро с угловым моментом количества движения P и
магнитным моментом  поместить в статическое магнитное поле B0,
то возникнет его прецессия вокруг направления поля (рис. 1-1).
     Теперь, если расположить систему координат так, чтобы
направление поля B0 совпадало с осью Z (рис. 1-2), то Z - компонента
углового момента количества движения будет совпадать с
направлением магнитного поля и определяться следующим
соотношением:
                              PZ  m ,                                 (1-4)

где m – магнитное квантовое число, которое принимает значения I, I-1,
…, -I+1, -I. Очевидно, что m может принимать (2I+1) различных
значений. Угловой и магнитный моменты имеют аналогичное число
возможных ориентаций (квантование по направлению).

                                     8

Страницы