SPEKTROSKOPIA NMR. No. 0

Podobne dokumenty
NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie

ν 1 = γ B 0 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego h S = I(I+1)

Zastosowanie spektroskopii NMR do określania struktury związków organicznych

Magnetyczny rezonans jądrowy

Spektroskopia. Spotkanie drugie UV-VIS, NMR

Badania trybologiczne materiałów inżynierskich Wyznaczanie przepuszczalności par wody przez materiały opakowań DWUMIESIĘCZNIK 3/ 2018

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR)

SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚCIE PRAKTYCZNE DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI CZĘŚĆ: II

ĆWICZENIE NR 5 ANALIZA NMR PRODUKTÓW FERMENTACJI ALKOHOLOWEJ

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Atomy mają moment pędu

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych

Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR)

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

NMR Nuclear Magnetic Resonance. Co to jest?


ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII NMR W MEDYCYNIE

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego

Ćwiczenie 3 Pomiar równowagi keto-enolowej metodą spektroskopii IR i NMR

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY - podstawy

impulsowy NMR - podsumowanie

Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym i elektrycznym

Spin jądra atomowego. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY (MRJ) NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE (NMR)

Impulsy selektywne selektywne wzbudzenie

Liczby kwantowe elektronu w atomie wodoru

SPEKTROSKOPIA MOLEKULARNA 2015/16 nazwa przedmiotu SYLABUS A. Informacje ogólne

Siła magnetyczna działająca na przewodnik

Wykład Budowa atomu 3

Spektroskopia. Spotkanie pierwsze. Prowadzący: Dr Barbara Gil

SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚCIE PRAKTYCZNE DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI CZĘŚĆ: I. Animacje na slajdach przygotował mgr inż.

Atomowa budowa materii

Momentem dipolowym ładunków +q i q oddalonych o 2a (dipola) nazwamy wektor skierowany od q do +q i o wartości:

Własności magnetyczne materii

Zastosowanie spektroskopii NMR do badania związków pochodzenia naturalnego

EPR w Biologii i Medycynie. Tomasz Okólski Tomasz Rosmus

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

PRACOWNIA PODSTAW SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ

WIDMA W POLU MAGNETYCZNYM SPEKTROSKOPIA NMR

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera

II.6 Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym

Wykład Budowa atomu 2

ekranowanie lokx loky lokz

PRODUKTY CHEMICZNE Ćwiczenie nr 3 Oznaczanie zawartości oksygenatów w paliwach metodą FTIR

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1

Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR

Spektroskopia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (NMR) (NMR Spectroscopy)

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Mechanika kwantowa. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki?

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

Stara i nowa teoria kwantowa

Spektrometria w bliskiej podczerwieni - zastosowanie w cukrownictwie. Radosław Gruska Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Spektroskopia magnetyczna

Chemia bionieorganiczna / Rosette M. Roat-Malone ; red. nauk. Barbara Becker. Warszawa, Spis treści

Rysunek 1: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha. Rysunek 2: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha w różnych rzutach przestrzennych.

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.

INADEQUATE-ID I DYNAMICZNY NMR MEZOJONOWYCH. 3-FENYLO-l-TIO-2,3,4-TRIAZOLO-5-METYUDÓW. Wojciech Bocian, Lech Stefaniak

FIZYKOCHEMICZNE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz

W6. Model atomu Thomsona

MOMENT MAGNETYCZNY W POLU MAGNETYCZNYM

IDENTYFIKACJA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH METODAMI SPEKTROSKOPOWYMI SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI (IR)

Ćwiczenie 10 Badanie protonowego rezonansu magnetycznego

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków

Metody spektroskopowe w identyfikacji związków organicznych. Barbara Guzowska-Świder Zakład Informatyki Chemicznej, PRz

Wykorzystanie zjawiska rezonansu magnetycznego w medycynie. Mariusz Grocki

Informatyka kwantowa i jej fizyczne podstawy Rezonans spinowy, bramki dwu-kubitowe

Rozkłady statyczne Maxwella Boltzmana. Konrad Jachyra I IM gr V lab

Wykład FIZYKA II. 13. Fizyka atomowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład Atom o wielu elektronach Laser Rezonans magnetyczny

Pole magnetyczne. Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni.

Fizyka 3.3 WYKŁAD II

Powtórzenie wiadomości z klasy II. Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego

Paramagnetyki i ferromagnetyki

Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego

SN-8 Kwas acetylosalicylowy SE-3 2,4,6-Tribromofenol. SN-10 Bromek izopropylu SE-5 p-nitroacetanilid. SN-11 Bromek izobutylu* SE-7 Fenol

MAGNETYZM. 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego.

IM - 6a MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY. I. Cel ćwiczenia

Chemia teoretyczna I Semestr V (1 )

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Poziom nieco zaawansowany Wykład 2

WYKŁAD 2 Podstawy spektroskopii wibracyjnej, model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego. Częstość oscylacji a struktura molekuły Prof. dr hab.

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

JĄDROWY REZONANS MAGNETYCZNY

NAJNOWSZE TRENDY W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ - METODY BADAŃ MATERIAŁÓW - JĄDROWY REZONANS MAGNETYCZNY (NMR)

Reakcje jądrowe. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

Ćwiczenie 3 Pomiar równowagi keto-enolowej metodami spektroskopii IR i NMR

Redefinicja jednostek układu SI

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej

POŁOŻENIA SYGNAŁÓW PROTONÓW POŁOŻENIA SYGNAŁÓW ATOMÓW WĘGLA

Transkrypt:

No. 0

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, spektroskopia MRJ, spektroskopia NMR jedna z najczęściej stosowanych obecnie technik spektroskopowych w chemii i medycynie. Spektroskopia ta polega na wzbudzaniu spinów jądrowych znajdujących się w zewnętrznym polu magnetycznym poprzez szybkie zmiany pola magnetycznego, a następnie rejestrację promieniowania elektromagnetycznego powstającego na skutek zjawisk relaksacji (przez relaksację rozumiemy powrót układu spinów jądrowych do stanu równowagi termodynamicznej). Jest ona zatem jedną ze spektroskopii absorpcyjnych. Podstawą zjawiska NMR jest oddziaływanie spinów jądrowych z polami magnetycznymi: stałym polem magnetycznym, które jest wytwarzane magnesami (oś Z jest osią magnesu spektrometru - B 0 zmiennym polem magnetycznym, skierowanym prostopadle do osi Z (generowanym przez fale elektromagnetyczne w cewce spektrometru) - B 1 zmiennymi polami lokalnymi generowanymi przez sąsiednie jądra atomów oraz związane z nimi elektrony. No. 1

No. 2

Według mechaniki kwantowej w stałym polu magnetycznym cząstka obdarzona spinem o wartości 1/2 może przyjąć jedną z dwóch pozycji względem pola: zgodnie z polem lub przeciwnie do pola, energia cząstki w tych stanach jest różna. W temperaturze różnej od zera bezwzglednego cząstki zajmują oba stany z różnym prawdopodobieństwem opisanym rozkladem Boltzmana. W temperaturze pokojowej, w stanie równowagi termodynamicznej, prawdopodobieństwo zajęcia stanu o mniejszej energii jest tylko nieznacznie większe (ok. 1 na 100 tys.). Ta nieznaczna różnica w liczbie obsadzeń powoduje powstanie makroskopowego namagnesowania. Poziomy energetyczne jądra, podobnie jak poziomy energetyczne elektronu, są skwantowane i mogą przyjmować tylko pewne, określone stany energetyczne. Niektóre jądra (np. 12 C, brak spinu) w ogóle nie oddziałują z polem magnetycznym i nie mogą być obserwowane za pomocą aparatu NMR. Natomiast takie jądra, jak np. 1 H i 13 C, oddziałują z polem magnetycznym (mają spin jądrowy równy 1/2) i mają dwa rożne poziomy energetyczne. No. 3

No. 4

No. 5

APARAT NMR pomiary w roztworze No. 6

No. 7

Rożnica energii spinow jądrowych o momencie magnetycznym skierowanych zgodnie ze zwrotem pola zewnętrznego (1) i przeciwnie (2) zależy od tego, jak silne jest pole magnetyczne oraz od właściwości jądra. Im silniejsze jest pole magnetyczne, w ktorym umieściliśmy jądro tym większa jest rożnica energii między dwoma położeniami. Rożnica ta jednak zawsze jest tak mała, że potrzebne jest bardzo silne pole magnetyczne, żeby ją zaobserwować. No. 8

Jakie jądra mogą być obserwowane techniką NMR? Tylko jądra z liczbą spinową I 0 mogą być obserwowane w NMR No. 9

No. 10

podstawniki elektronoakceptorowe znajdujące się w sąsiedztwie rozpatrywanego atomu (EA) powodują przesunięcie sygnału w kierunku większych wartości skali przesunięć (odsłanianie), natomiast podstawniki elektronodonorowe (ED) wywołują efekt przeciwny (przesłanianie) No. 11

Substancja wzorcowa wykorzystywana jest do wyznaczania skali przesunięć chemicznych tetrametylosilan (TMS) Si(CH3)4 Ilość sygnałów wskazuje na ilość protonów równocennych WIDMA 1 H NMR No. 12

WIDMA 1 H NMR No. 13

WIDMA 1 H NMR No. 14

No. 15

Obszary w widmie 13 C NMR (ppm) Nienasycone atomy węgla sąsiadujące z atomem tlenu (C=O) δ = 200-150 Nienasycone atomy węgla (C=C i aromatyczne atomy węgla) δ = 150-100 Nasycone atomy węgla sąsiadujące z atomem tlenu (CH3O, CH2O) itp.) δ = 100-50 Nasycone atomy węgla (CH3, CH2, CH) δ = 50-0 No. 16

WIDMA 13 C NMR No. 17

No. 18

SPEKTROSKOPIA : PRZESUNIĘCIE CHEMICZNE 12ppm 0ppm Używamy m.in. następujących sformułowań: duże przesunięcie chemiczne małe odsłanianie przesłanianie przesłanianie słabe ekranowanie silne wysoka częstotliwość niska No. 19

No. 20

No. 21

No. 22

No. 23

Ćwiczenia analiza NMR No. 24

No. 25

No. 26

No. 27

No. 28

No. 29

No. 30

No. 31

No. 32

No. 33

No. 34