{"id":18529,"date":"2017-10-18T07:53:54","date_gmt":"2017-10-18T07:53:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcctcarbide.com\/development-and-principles-of-nuclear-magnetic-resonance\/"},"modified":"2021-10-11T06:07:30","modified_gmt":"2021-10-11T06:07:30","slug":"development-and-principles-of-nuclear-magnetic-resonance","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/rozwoj-i-zasady-nuklearnego-rezonansu-magnetycznego\/","title":{"rendered":"Rozw\u00f3j i zasady j\u0105drowego rezonansu magnetycznego"},"content":{"rendered":"
Po pierwsze, opracowanie kr\u00f3tkiej historii Pierwszy etap: 1945\u20131951, wynalezienie j\u0105drowego rezonansu magnetycznego i le\u017c\u0105ce u podstaw teoretycznych i eksperymentalnych okresu: Bloch (Uniwersytet Stanforda, obserwowany w wodnym sygnale protonowym) i Purcell (Uniwersytet Harvarda, zaobserwowane w parafinowym sygnale protonowym) uzyska\u0142o premi\u0119 Nobla. Drugi etap: 1951\u20131960 na okres rozwoju, uznany przez chemik\u00f3w i biolog\u00f3w, w rozwi\u0105zaniu wielu wa\u017cnych problem\u00f3w. 1953 pojawi\u0142 si\u0119 w pierwszym spektrometrze j\u0105drowego rezonansu magnetycznego 30 MHz; 1958 i wczesne pojawienie si\u0119 instrumentu 60MHz, 100MHz. W po\u0142owie lat 50. opracowano 1H-NMR, 19F-NMR i 31P-NMR. Trzeci etap: od 60 do 70 lat, okres technologiczny NMR. Technologia impulsowej transformacji Fouriera w celu poprawy czu\u0142o\u015bci i rozdzielczo\u015bci, mo\u017ce by\u0107 rutynowo mierzona j\u0105drowo 13C; technologia podw\u00f3jnej cz\u0119stotliwo\u015bci i rezonansu wielocz\u0119stotliwo\u015bciowego; Czwarty etap: dojrzewanie teorii i technologii z p\u00f3\u017anych lat siedemdziesi\u0105tych. 1200, 300, 500 MHz i 600 MHz nadprzewodnikowych spektrometr\u00f3w NMR; 2, zastosowanie szeregu serii impuls\u00f3w, w aplikacji wa\u017cne rozw\u00f3j; 3, pojawi\u0142 si\u0119 2D-NMR; 4, badania wielordzeniowe, mo\u017cna zastosowa\u0107 do wszystkich rdzeni magnetycznych; 5, pojawi\u0142a si\u0119 \u201etechnologia obrazowania metod\u0105 j\u0105drowego rezonansu magnetycznego\u201d i inne nowe dziedziny bran\u017cowe. Po drugie, g\u0142\u00f3wny cel: 1. Okre\u015blenie i potwierdzenie struktury, a czasem mo\u017ce okre\u015bli\u0107 konfiguracj\u0119, konformacj\u01192. Kontrola czysto\u015bci zwi\u0105zku, czu\u0142o\u015b\u0107 rozcie\u0144czalnika, wysoka chromatografia papierowa3. Analiza mieszaniny, taka jak g\u0142\u00f3wny sygna\u0142, nie zachodzi na siebie, bez separacji mo\u017cna okre\u015bli\u0107 proporcj\u0119 mieszaniny. Wymiana proton\u00f3w, obr\u00f3t pojedynczego wi\u0105zania, transformacja pier\u015bcienia i inne chemiczne zmiany pr\u0119dko\u015bci domniemania1. spin j\u0105dra Z izotop\u00f3w wszystkich pierwiastk\u00f3w oko\u0142o po\u0142owa j\u0105der ma ruch spinowy. Te j\u0105dra spinowe s\u0105 przedmiotem j\u0105drowego rezonansu magnetycznego. Spin Quantum: liczba liczb kwantowych opisuj\u0105cych ruch spinowy j\u0105dra, kt\u00f3rym mo\u017ce by\u0107 liczba ca\u0142kowita, p\u00f3\u0142 liczby ca\u0142kowite lub zero. W elementach kompozycji zwi\u0105zk\u00f3w organicznych najwa\u017cniejszym elementem s\u0105 C, H, O, N. W swoich izotopach 12C, 16O s\u0105 niemagnetyczne i dlatego nie podlegaj\u0105 j\u0105drowemu rezonansowi magnetycznemu. 1H naturalna obfito\u015b\u0107 du\u017cych, silnych magnes\u00f3w, \u0142atwych do ustalenia, wi\u0119c badanie NMR dotyczy\u0142o g\u0142\u00f3wnie protonu. Obfito\u015b\u0107 13C jest niewielka, tylko 12C 1,1%, a czu\u0142o\u015b\u0107 sygna\u0142u to tylko proton, aby uzyska\u0107 1\/64. Tak wi\u0119c trudno\u015b\u0107 do okre\u015blenia to ca\u0142kowita czu\u0142o\u015b\u0107 zaledwie 1\/6000 1H. Ale w ci\u0105gu ostatnich 30 lat instrument j\u0105drowego rezonansu magnetycznego zosta\u0142 znacznie ulepszony, mo\u017cna go zmierzy\u0107 w kr\u00f3tkim czasie widma 13C i da\u0107 wi\u0119cej informacji, sta\u0142 si\u0119 g\u0142\u00f3wnym \u015brodkiem NMR. Naturalna obfito\u015b\u0107 1H, 19F, 31P du\u017cej, silnej magnetycznej i j\u0105drowej dystrybucji sferycznej, naj\u0142atwiejsza do ustalenia. Zjawiska j\u0105drowego rezonansu magnetycznego\u2460 Precesja: Spin z okre\u015blonym momentem magnetycznym Pod dzia\u0142aniem zewn\u0119trznego pola magnetycznego H0 rdze\u0144 ten utworzy k\u0105t dla ruchu kinematycznego: jest to pr\u0119dko\u015b\u0107 kinematyczna precesji, kt\u00f3ra jest proporcjonalna do H0 (si\u0142a zewn\u0119trznego pola magnetycznego) .\u2461 spin j\u0105drowy w orientacji zewn\u0119trznego pola magnetycznego: brak zewn\u0119trznego pola magnetycznego, orientacja magnetyczna spinowa jest chaotyczna. Rdze\u0144 magnetyczny znajduje si\u0119 w zewn\u0119trznym polu magnetycznym H0, z orientacj\u0105 (2I + 1). Obr\u00f3t rdzenia magnetycznego w zewn\u0119trznym polu magnetycznym mo\u017ce by\u0107 analogiczny do precesji (pronacji, hu\u015btania) \u017cyroskopu w polu grawitacyjnym. \u2462 warunki j\u0105drowego rezonansu magnetycznego Pole magnetyczne rezonansu magnetycznego musi mie\u0107 j\u0105dro magnetyczne, zewn\u0119trzne pole magnetyczne i pole magnetyczne RF. Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pola magnetycznego RF jest r\u00f3wna cz\u0119stotliwo\u015bci precesji j\u0105dra spinowego, a rezonans zachodzi od stanu niskiej energii do stanu wysokiej energii. Zjawisko j\u0105drowego rezonansu magnetycznego: w kierunku pionowym zewn\u0119trznego pola magnetycznego H0, wiruj\u0105ce pole magnetyczne H1 jest przyk\u0142adane do j\u0105dra precesji. Je\u017celi cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rotacji H1 jest r\u00f3wna cz\u0119stotliwo\u015bci precesji rotacyjnej j\u0105dra, j\u0105dro precesji mo\u017ce absorbowa\u0107 energi\u0119 z H1 i przechodzi\u0107 ze stanu niskiej energii do stanu wysokiej energii Rezonans magnetyczny j\u0105drowy 3. Nasycenie i relaksacja J\u0105dro o niskiej energii jest tylko 0,001% wy\u017csze ni\u017c j\u0105dro o wysokiej energii. Dlatego rdze\u0144 stanu niskoenergetycznego jest zawsze czym\u015b wi\u0119cej ni\u017c j\u0105drem wysokoenergetycznym, poniewa\u017c taka niewielka nadwy\u017cka pozwala wi\u0119c zaobserwowa\u0107 absorpcj\u0119 fal elektromagnetycznych. Je\u015bli nuklearna ci\u0105g\u0142a absorpcja fal elektromagnetycznych, pierwotny stan niskiej energii jest stopniowo zmniejszany, intensywno\u015b\u0107 sygna\u0142u absorpcyjnego zostanie os\u0142abiona, a ostatecznie ca\u0142kowicie zniknie, zjawisko to nazywa si\u0119 nasyceniem. Gdy wyst\u0119puje nasycenie, liczba rdzeni w dw\u00f3ch stanach spinu jest dok\u0142adnie taka sama. W zewn\u0119trznym polu magnetycznym j\u0105dra niskoenergetyczne s\u0105 generalnie bardziej j\u0105drowe ni\u017c stan wysokoenergetyczny, poch\u0142aniaj\u0105 energi\u0119 fali elektromagnetycznej i migruj\u0105 do stanu wysokoenergetycznego rdzenia uwalniane przez r\u00f3\u017cnorodne mechanizmy energii, oraz powr\u00f3t do pierwotnego stanu niskiej energii, proces ten nazywany jest relaksacj\u0105. Efekt ekranowania - przesuni\u0119cie chemiczne\u2460 idealny stan rezonansu Dla izolowanych, nagich j\u0105der, EE = (h \/ 2\u03c0) \u03b3 \u00b7 H; Pod pewnym H0 j\u0105dro ma tylko jedno \u0394E\u0394E = E na zewn\u0105trz = h\u03bd Tylko jedyna cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 \u03bd absorpcji Tak jak H0 = 2,3500 T, cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 absorpcji 1H 100 MHz, cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 absorpcji 13C 25,2 MHz\u2461 rdze\u0144 rzeczywisty: zjawisko ekranowania J\u0105dro na zewn\u0105trz elektronu (nie izolowane, nieeksponowane) W zwi\u0105zkach: wi\u0105zanie mi\u0119dzyatomowe (rola) jest r\u00f3\u017cne, takie jak wi\u0105zania chemiczne, wi\u0105zania wodorowe , oddzia\u0142ywania elektrostatyczne, si\u0142y mi\u0119dzycz\u0105steczkowe Wyobra\u017a sobie: w H0 = 2,3500 T, z powodu zewn\u0119trznych elektron\u00f3w os\u0142ony, w pozycji j\u0105drowej rzeczywiste pole magnetyczne jest nieco mniejsze ni\u017c 2,3500 Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 rezonansowa nieco wy\u017csza ni\u017c 100 MHz Ile to kosztuje? 1H wynosi od 0 do 10, a 13C wynosi od 0 do 250 J\u0105dra wodoru maj\u0105 elektrony na zewn\u0105trz i odpychaj\u0105 linie pola magnetycznego pola magnetycznego. W przypadku j\u0105dra otaczaj\u0105ce elektrony s\u0105 os\u0142oni\u0119te (os\u0142on\u0105). Im wi\u0119ksza g\u0119sto\u015b\u0107 chmury elektron\u00f3w wok\u00f3\u0142 rdzenia, tym wi\u0119kszy efekt ekranowania, tym wi\u0119kszy wzrost si\u0142y pola magnetycznego w celu rezonansu. Na g\u0119sto\u015b\u0107 chmur elektron\u00f3w wok\u00f3\u0142 j\u0105dra wp\u0142ywaj\u0105 po\u0142\u0105czone grupy, wi\u0119c j\u0105dra r\u00f3\u017cnych \u015brodowisk chemicznych, cierpi\u0105 z powodu r\u00f3\u017cnych efekt\u00f3w ekranowania, ich sygna\u0142y j\u0105drowego rezonansu magnetycznego pojawiaj\u0105 si\u0119 r\u00f3wnie\u017c w r\u00f3\u017cnych miejscach. \u2462 Je\u015bli instrument jest mierzony z cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 60 MHz lub Przyrz\u0105d 100 MHz, cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 fali elektromagnetycznej protonu zwi\u0105zku organicznego wynosi oko\u0142o 1000 Hz lub 1700 Hz. Przy okre\u015blaniu struktury potrzeba ustalenia prawid\u0142owej cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej cz\u0119sto wymaga dok\u0142adno\u015bci kilku Hz, zwykle z odpowiednim zwi\u0105zkiem jako standardem do okre\u015blenia cz\u0119stotliwo\u015bci wzgl\u0119dnej. R\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 rezonansow\u0105 zwi\u0105zku standardowego a cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 rezonansow\u0105 protonu nazywa si\u0119 przesuni\u0119ciem chemicznym. Informacje o spektroskopii H NMR Liczba sygna\u0142\u00f3w: ile r\u00f3\u017cnych rodzaj\u00f3w proton\u00f3w jest obecnych w cz\u0105steczce Pozycja sygna\u0142u: \u015brodowisko elektroniczne ka\u017cdego protonu, przesuni\u0119cie chemiczne Intensywno\u015b\u0107 sygna\u0142u: liczba lub liczba ka\u017cdego protonu Sytuacja splitu: ile obecne s\u0105 r\u00f3\u017cne protony Przesuni\u0119cie chemiczne typowych zwi\u0105zk\u00f3w organicznych \u201eefekt indukowany\u201d efekt koniugatu Efekt sprz\u0119gania jest s\u0142aby lub wzmocniony przez os\u0142on\u0119 proton\u00f3w z powodu przemieszczenia elektron\u00f3w \u03c0 efekt anizotropowy Trudno jest wyja\u015bni\u0107 przesuni\u0119cie chemiczne H w odniesieniu do pi-elektron\u00f3w , i trudno jest wyja\u015bni\u0107 elektroujemno\u015b\u0107\u2463 H kluczowy efekt RRO, RNH2 w 0,5-5, ArOH w 4-7, zakres zmian, wp\u0142yw wielu czynnik\u00f3w; wi\u0105zanie wodoru ze zmianami temperatury, rozpuszczalnika, st\u0119\u017cenia znacznie, mo\u017cna zrozumie\u0107 struktur\u0119 i zmiany zwi\u0105zane z wi\u0105zaniami wodorowymi. efekt rozpuszczalnika Benzen tworzy kompleks z DMF. Chmura elektronowa pier\u015bcienia benzenowego przyci\u0105ga dodatni\u0105 stron\u0119 DMF, odrzucaj\u0105c stron\u0119 ujemn\u0105. \u03b1 metyl znajduje si\u0119 w obszarze os\u0142ony, rezonans przenosi si\u0119 na wysokie pole; a \u03b2-metyl znajduje si\u0119 w obszarze maskowania, absorpcja rezonansu przesuwa si\u0119 na niskie pole, w wyniku czego dwie pozycje piku absorpcji s\u0105 zamienione.
\n\u0179r\u00f3d\u0142o: Carbide Meeyou<\/p>\n
<\/body><\/html><\/div>\n
<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
First, the development of a brief historyThe first stage: 1945 to 1951, the invention of nuclear magnetic resonance and lay the theoretical and experimental basis of the period: Bloch (Stanford University, observed in the water proton signal) and Purcell (Harvard University, observed in the paraffin proton signal) obtained Nobel bonus.The second stage: 1951 to 1960…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1601,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79,1],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/f875f9_bb1c35716b08473c98191e3de498a58fmv2.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18529"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18529"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18529\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1601"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18529"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18529"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18529"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}