Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.4: Що таке хімічний зсув і як він пов'язаний з резонансною частотою?

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19479

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Якби кожен тип ядра (наприклад, всі протони) дав єдину резонансну частоту, як це передбачено рівнянням\(3.4\), ЯМР не принесе великої користі хімікам. Фактична частота ядерного резонансу сильно залежить від місцевого хімічного середовища. Ефективне магнітне поле, B eff, відчувається ядром, відрізняється від застосованого магнітного поля\(B_o\), завдяки екрануванню рухом електронних хмар, що оточують ядро. Чим більше електронна щільність навколо ядра, тим більше цей екрануючий ефект. Величина екранування виражається у вигляді магнітної екрануючої постійної\(σ\), де\(B_{eff} = (1- σ)B_o\). Тому резонансна частота кожного ядра різниться в залежності від величини\(B_{eff}\).

    \[ν = \dfrac{γ(1 - σ)B_o}{2π} = \dfrac{γB_{eff}}{2π} \label{Eq. 7}\]

    Хімічний зсув ядра виявляє багато про структуру молекули, оскільки захисні константи добре корелюють з місцевим хімічним середовищем. Наприклад, я можу знати, чи містить молекула метильну групу або ароматичне кільце залежно від хімічних зрушень протонів у моєму спектрі ЯМР.

    Ранні спектрометри ЯМР були скануючими приладами, в яких радіочастота сканувалася через діапазон хімічного зсуву протона до тих пір, поки не була досягнута частота, при якій енергія поглиналася зразком; це резонансна умова. Сучасні прилади опромінюють зразок широкою смугою, або діапазоном частот і збуджують всі протони одночасно.