Szerkezeti kémia

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

E = h

h = 6.626×10

Js

Mágneses atommag viselkedése mágneses térben

Mágneses atommag viselkedése mágneses térben

|I| = [I(I+1)] ^1/2 ħ I

= 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

= 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

k = 1.3807×10

J/K

Az energiaszintek betöltöttsége

kT / E alsó

felső

n e

n _{ }

 NMR: E = ħB = 2.65×10

J, 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^-17

J, ha  = 610

Hz

E/kT = 9598, ha T = 300 K

Elektrongerjesztési spektroszkópia:

Az atommagok árnyékolása és a kémiai eltolódás )

1 ( B '

B B

B 

 

 







 

 2

) 1

( B

ref

6

(

)

10 





 



) (

1 10

)

10 (

ref

6 ref

   









 



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

AX

AMX

AMX

AM

X AM

X

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

Háromkötéses skaláris csatolások

Karplus összefüggés:











3

J A B cos C cos

A = 2

B = -1

C = 10

NMR jel észlelése

M

z

x

i B

adótekercs (y)

y

B

B

kikapcsolva M

z

x

B

z

x

M

y y

w

w

B

B

B

= C * cos (w

t)

M

idő idő

w = w

w - w

> 0

DEPT-135

DEPT-90

DEPT-45 CH

CH

/2 3/2 CH

/4

2D COSY spektrum

NMR spektrométerek egykor és ma

A térerő hatása a spektrumra

Az NMR mérés gyakorlata

Oldatkészítés Mintaigény

NMR oldószerek