Hore, P. J.: Mágneses magrezonancia, Nemzeti Tankönyvkiadó Rt., Debrecen-Budapest, 2004, ISBN 963 19 4426 3k = 1.3807×10-23J/K

(1)

2017. 03. 07.

1

Az NMR spektroszkópia jelentősége Szerkezeti kémia

Szerves kémia: Minőségi analízis. Új vegyületek szerkezetvizsgálata. Enantiomer tisztaság vizsgálata.

Természetes vegyületek szerkezetvizsgálata.

Metabolitok vizsgálata Fizikai-kémiai vizsgálatok:

Gazda-vendég kölcsönhatások.

Reakciókinetika

Makromolekulák háromdimenziós szerkezete:

Peptidek, fehérjék, enzimek DNS/RNS, DNS/RNS komplexek Poliszaharidok

Gyógyszerkutatás: Receptor kötődési vizsgálatok

Orvostudomány: diagnosztika (Magnetic Resonance Imaging (MRI))

Hore, P. J.: Mágneses magrezonancia, Nemzeti Tankönyvkiadó Rt., Debrecen-Budapest, 2004, ISBN 963 19 4426 3

E = h

h = 6.626×10^-34Js

Mágneses atommag viselkedése mágneses térben

|I| = [I(I+1)]

^1/2

ħ I

_z

= mħ

(m = -I, -I+1, … I-1, +I)

µ = I E = -µB = -µ

_z

B E = -mħB

E = ħB = h



 

 2 B

|I| = [I(I+1)]

^1/2

ħ I

_z

= mħ

(m = -I, -I+1, … I-1, +I)

µ = I E = -µB = -µ

_z

B E = -mħB

E = ħB = h



 

 2 B

Mágneses atommag viselkedése mágneses térben

1

H

2

H

Rezonanciafrekvenciák az NMR spektroszkópiában

Hore, P. J.: Mágneses magrezonancia, Nemzeti Tankönyvkiadó Rt., Debrecen-Budapest, 2004, ISBN 963 19 4426 3 k = 1.3807×10^-23J/K

Az energiaszintek betöltöttsége

kT / E alsó

felső

e

n

n 

 ^NMR:E = ħB = 2.65×10^-25J, ha B = 9.4 T

E/kT = 6.4×10^-5, ha T = 300 K

kT 1 E n n

alsó felső

  

alsó felső alsó alsó felső

n n n n 1 n kT

E    



5 felső

alsó felső alsó alsó

felső

alsó

3 . 2 10

n n

n n n 2

n n kT 2

E  





 

 



E = h= 3.976×10^-17J, ha = 610¹⁶Hz

E/kT = 9598, ha T = 300 K Elektrongerjesztési spektroszkópia:

(2)

2017. 03. 07.

2

Az atommagok árnyékolása és a kémiai eltolódás )

1 ( B ' B B

B 

0

 

0

 







 

 2

) 1 ( B

0

ref

6

(

ref

)

10 





 



) ( 1 10

)

10 (

ref

6 ref ref

6

   









 



Kémiai eltolódás, példák

A spin-spin csatolás (skaláris csatolás, J-csatolás)

Spin-spin csatolás, az AM

n

X

m

rendszerek spektrumai (I = ½)

A AX AX

2

AX

3

AMX

2

AM

2

X AM

2

X

2

AX (I=1) AX (I=3/2)

Háromkötéses skaláris csatolások

Karplus összefüggés:











²

3

J A B cos C cos

A = 2 B = -1 C = 10

NMR jel észlelése

Mo z

x

i B1

adótekercs (y)

y Bo

B1kikapcsolva M_o

z

x B₁

z

x Mxy

y y

wo

B_o B_o

B1= C * cos (wot)

(3)

2017. 03. 07.

3

Mxy

idő idő

w=wo w-wo> 0

0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

t1 sec

DEPT-135

DEPT-90

DEPT-45 CH₂

CH3

/2 3/2CH

/4

2D COSY spektrum

O O

CH3

O O

CH₃ CH3

O O

CH₃ CH3

(4)

2017. 03. 07.

4

O O

CH3

O O

CH₃ CH3

NMR spektrométerek egykor és ma A térerő hatása a spektrumra

Az NMR mérés gyakorlata

Oldatkészítés Mintaigény NMR oldószerek

NMR oldószerek jele az

¹

H és

¹³

C spektrumokban