សព្វថ្ងៃនេះ អ្នកជំងឺកាន់តែច្រើនឡើងៗមិនត្រូវបានគេបញ្ជូនទៅថតកាំរស្មី ឬអ៊ុលត្រាសោនទេ ប៉ុន្តែសម្រាប់ការថតរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ។ វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវនេះគឺផ្អែកលើមេដែកស្នូល។ ចូរយើងពិចារណាថាតើ NMR tomography គឺជាអ្វី គុណសម្បត្តិរបស់វា និងក្នុងករណីណាដែលវាត្រូវបានអនុវត្ត។

តើការសិក្សានេះជាអ្វី?

វិធីសាស្ត្រវិនិច្ឆ័យនេះគឺផ្អែកលើអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ។ នៅក្នុងវាលម៉ាញេទិកខាងក្រៅ ស្នូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ឬប្រូតុងស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពផ្ទុយគ្នាពីរ។ អ្នកអាចផ្លាស់ប្តូរទិសដៅនៃពេលម៉ាញ៉េទិចនៃស្នូលដោយធ្វើសកម្មភាពលើវាជាមួយនឹងកាំរស្មីអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចជាមួយនឹងប្រេកង់ជាក់លាក់មួយ។

ការ​ដាក់​ប្រូតុង​ក្នុង​ដែន​ម៉ាញេទិក​ខាង​ក្រៅ​បង្ក​ឱ្យ​មាន​ការ​ផ្លាស់​ប្តូរ​ក្នុង​ពេល​ម៉ាញេទិច​របស់​វា​ជាមួយ​នឹង​ការ​ត្រឡប់​ទៅ​ទីតាំង​ដើម​វិញ។ នេះបញ្ចេញបរិមាណថាមពលជាក់លាក់។ tomography ម៉ាញ៉េទិចចាប់យកការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណថាមពលបែបនេះ។

tomograph ប្រើដែនម៉ាញេទិចខ្លាំង។ មេដែក​អេឡិចត្រិច​ជាធម្មតា​មាន​សមត្ថភាព​បង្កើត​ដែន​ម៉ាញេទិក​ដែលមាន​កម្លាំង ៣ ជួនកាល​រហូតដល់ ៩ ធី។ វាគ្មានគ្រោះថ្នាក់ដល់មនុស្សទាំងស្រុងទេ។ ប្រព័ន្ធ tomography អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មទិសដៅនៃដែនម៉ាញេទិកដើម្បីទទួលបានរូបភាពដែលមានគុណភាពខ្ពស់បំផុត។

រូបចម្លាក់ម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ

វិធីសាស្ត្រវិនិច្ឆ័យគឺផ្អែកលើការជួសជុលការឆ្លើយតបអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃស្នូលនៃអាតូម (ប្រូតុង) ដែលកើតឡើងដោយសារតែការរំភើបរបស់វាដោយរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកវ៉ុលខ្ពស់។ ការថតរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិកត្រូវបានពិភាក្សាជាលើកដំបូងនៅក្នុងឆ្នាំ 1973 ។ បន្ទាប់មកអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិអាមេរិក P. Laterbur បានស្នើឱ្យសិក្សាវត្ថុនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកដែលផ្លាស់ប្តូរ។ ស្នាដៃរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនេះបានបម្រើជាការចាប់ផ្តើមនៃយុគសម័យថ្មីនៃឱសថ។

ដោយមានជំនួយពីម៉ាញេទិក resonance tomograph វាអាចសិក្សាលើជាលិកា និងបែហោងធ្មែញនៃរាងកាយមនុស្ស ដោយសារកម្រិតនៃការតិត្ថិភាពជាលិកាជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែន។ ភ្នាក់ងារកម្រិតពណ៌នៃរូបភាពអនុភាពម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់។ ភាគច្រើន ទាំងនេះគឺជាការរៀបចំរបស់ gadolinium ដែលអាចផ្លាស់ប្តូរការឆ្លើយតបរបស់ប្រូតុង។
ពាក្យ "MRI នុយក្លេអ៊ែរ" មានរហូតដល់ឆ្នាំ 1986 ។

ទាក់ទងនឹងការភ័យខ្លាចនៃវិទ្យុសកម្មក្នុងចំណោមប្រជាជនទាក់ទងនឹងគ្រោះមហន្តរាយនៅរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ Chernobyl វាត្រូវបានគេសម្រេចចិត្តដកពាក្យ "នុយក្លេអ៊ែរ" ចេញពីឈ្មោះនៃវិធីសាស្ត្រវិនិច្ឆ័យថ្មី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះអនុញ្ញាតឱ្យការថតរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិកចូលទៅក្នុងការអនុវត្តនៃការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំងឺជាច្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ សព្វថ្ងៃនេះ វិធីសាស្រ្តនេះគឺជាគន្លឹះក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណជំងឺដែលពិបាករករោគវិនិច្ឆ័យថ្មីៗជាច្រើនទៀត។

តើការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងដូចម្តេច?

MRI ប្រើដែនម៉ាញេទិចខ្លាំង។ ហើយទោះបីជាវាមិនមានគ្រោះថ្នាក់សម្រាប់មនុស្សយ៉ាងណាក៏ដោយ វេជ្ជបណ្ឌិត និងអ្នកជំងឺត្រូវប្រកាន់ខ្ជាប់នូវច្បាប់មួយចំនួន។

ជាដំបូងមុននឹងដំណើរការរោគវិនិច្ឆ័យ អ្នកជំងឺបំពេញកម្រងសំណួរពិសេសមួយ។ នៅក្នុងនោះ គាត់បង្ហាញពីស្ថានភាពសុខភាព ក៏ដូចជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍អំពីខ្លួនគាត់។ ការ​ពិនិត្យ​ត្រូវ​ធ្វើ​ឡើង​ក្នុង​បន្ទប់​រៀបចំ​ពិសេស​មួយ​ដែល​មាន​កាប៊ីន​សម្រាប់​ផ្លាស់​ប្តូរ​សម្លៀក​បំពាក់ និង​របស់​របរ​ផ្ទាល់ខ្លួន។

ដើម្បីកុំឱ្យមានគ្រោះថ្នាក់ដល់ខ្លួនគាត់ ហើយក៏ដើម្បីធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវនៃលទ្ធផល អ្នកជំងឺគួរតែយករបស់ទាំងអស់ដែលមានដែកចេញ ទុកទូរសព្ទដៃ កាតឥណទាន នាឡិកាជាដើម នៅក្នុងសោរទុកជារបស់ផ្ទាល់ខ្លួន។ វាគឺជាការចង់បានសម្រាប់ស្ត្រីដើម្បីលាងសម្អាតគ្រឿងសំអាងតុបតែងចេញពីស្បែក។
បន្ទាប់មកអ្នកជំងឺត្រូវបានដាក់នៅខាងក្នុងបំពង់ tomograph ។ តាមការណែនាំរបស់វេជ្ជបណ្ឌិតតំបន់ពិនិត្យត្រូវបានកំណត់។ តំបន់នីមួយៗត្រូវបានពិនិត្យរយៈពេលដប់ទៅម្ភៃនាទី។ ក្នុងអំឡុងពេលនេះអ្នកជំងឺត្រូវតែនៅស្ងៀម។ គុណភាពនៃរូបភាពនឹងអាស្រ័យលើនេះ។ វេជ្ជបណ្ឌិតអាចជួសជុលទីតាំងរបស់អ្នកជំងឺប្រសិនបើចាំបាច់។

ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ សំឡេងឯកសណ្ឋានត្រូវបានឮ។ នេះជារឿងធម្មតា ហើយបង្ហាញថាការសិក្សាកំពុងដំណើរការត្រឹមត្រូវ។ ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលត្រឹមត្រូវជាងមុន ភ្នាក់ងារកម្រិតពណ៌អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងតាមសរសៃឈាមទៅកាន់អ្នកជំងឺ។ ក្នុងករណីខ្លះជាមួយនឹងការណែនាំនៃសារធាតុបែបនេះការកើនឡើងនៃកំដៅត្រូវបានគេមានអារម្មណ៍។ នេះគឺជារឿងធម្មតាទាំងស្រុង។

ប្រហែលកន្លះម៉ោងបន្ទាប់ពីការសិក្សា វេជ្ជបណ្ឌិតអាចទទួលបានពិធីការនៃការសិក្សា (សេចក្តីសន្និដ្ឋាន)។ ថាសដែលមានលទ្ធផលក៏ត្រូវបានចេញផងដែរ។

អត្ថប្រយោជន៍នៃ MRI នុយក្លេអ៊ែរ

អត្ថប្រយោជន៍នៃការស្ទង់មតិបែបនេះរួមមានដូចខាងក្រោម។

1. សមត្ថភាពក្នុងការទទួលបានរូបភាពដែលមានគុណភាពខ្ពស់នៃជាលិការាងកាយនៅក្នុងការព្យាករចំនួនបី។ នេះជួយបង្កើនការមើលឃើញនៃជាលិកា និងសរីរាង្គយ៉ាងច្រើន។ ក្នុងករណីនេះ MRI គឺល្អជាងការថត tomography ការថតកាំរស្មី និងការវិនិច្ឆ័យអ៊ុលត្រាសោន។
2. រូបភាព 3D ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ផ្តល់នូវការវិនិច្ឆ័យត្រឹមត្រូវ ដែលធ្វើអោយការព្យាបាលប្រសើរឡើង និងបង្កើនលទ្ធភាពនៃការជាសះស្បើយឡើងវិញ។
3. ដោយសារវាអាចទទួលបានរូបភាពដែលមានគុណភាពខ្ពស់នៅលើ MRI ការសិក្សាបែបនេះគឺល្អបំផុតសម្រាប់ការរកឃើញដុំសាច់ ភាពមិនប្រក្រតីនៃប្រព័ន្ធសរសៃប្រសាទកណ្តាល និងលក្ខខណ្ឌរោគសាស្ត្រនៃប្រព័ន្ធ musculoskeletal ។ ដូច្នេះ គេអាចធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំងឺទាំងនោះ ដែលរហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះពិបាក ឬមិនអាចរកឃើញបាន។
4. ឧបករណ៍ទំនើបសម្រាប់ tomography អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកទទួលបានរូបភាពដែលមានគុណភាពខ្ពស់ដោយមិនចាំបាច់ផ្លាស់ប្តូរទីតាំងរបស់អ្នកជំងឺ។ ហើយសម្រាប់ការអ៊ិនកូដព័ត៌មាន វិធីសាស្ត្រដូចគ្នាត្រូវបានប្រើដូចនៅក្នុង tomography ដែលបានគណនា។ នេះជួយសម្រួលដល់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ ដោយសារវេជ្ជបណ្ឌិតមើលឃើញរូបភាពបីវិមាត្រនៃសរីរាង្គទាំងមូល។ ដូចគ្នានេះផងដែរវេជ្ជបណ្ឌិតអាចទទួលបានរូបភាពនៃសរីរាង្គជាក់លាក់មួយនៅក្នុងស្រទាប់។
5. ការពិនិត្យបែបនេះកំណត់បានយ៉ាងល្អនូវការផ្លាស់ប្តូររោគសាស្ត្រដំបូងបំផុតនៅក្នុងសរីរាង្គ។ ដូច្នេះ គេអាចរកឃើញជំងឺនេះនៅដំណាក់កាលមួយ ដែលអ្នកជំងឺមិនទាន់មានរោគសញ្ញានៅឡើយ។
6. ក្នុងអំឡុងពេលនៃការសិក្សាបែបនេះអ្នកជំងឺមិនត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូដទេ។ នេះពង្រីកវិសាលភាពនៃ MRI យ៉ាងសំខាន់។
7. នីតិវិធី MRI គឺគ្មានការឈឺចាប់ទាំងស្រុង និងមិនបង្កភាពមិនស្រួលដល់អ្នកជំងឺឡើយ។

ការចង្អុលបង្ហាញសម្រាប់ MRI

មានសូចនាករជាច្រើនសម្រាប់ការថតរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិក។

• ភាពមិនប្រក្រតីនៃឈាមរត់ខួរក្បាល។
• ការសង្ស័យនៃ neoplasm នៃខួរក្បាល, ការខូចខាតដល់ភ្នាសរបស់វា។
• ការវាយតម្លៃស្ថានភាពនៃសរីរាង្គក្រោយការវះកាត់។
• ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យនៃបាតុភូតរលាក។
• ប្រកាច់ ជំងឺឆ្កួតជ្រូក។
• របួសខួរក្បាល។
• ការវាយតម្លៃស្ថានភាពនៃនាវា។
• ការវាយតម្លៃស្ថានភាពនៃឆ្អឹងនិងសន្លាក់។
• ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យនៃជាលិកាទន់នៃរាងកាយ។
• ជំងឺនៃឆ្អឹងខ្នង (រួមទាំង osteochondrosis, spondyloarthrosis) ។
• របួសឆ្អឹងខ្នង។
• ការវាយតម្លៃស្ថានភាពនៃខួរឆ្អឹងខ្នងរួមទាំងការសង្ស័យនៃដំណើរការសាហាវ។
• ជំងឺពុកឆ្អឹង។
• ការវាយតម្លៃស្ថានភាពនៃសរីរាង្គ peritoneal ក៏ដូចជាចន្លោះ retroperitoneal ។ MRI ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញសម្រាប់ជំងឺខាន់លឿង, ជំងឺរលាកថ្លើមរ៉ាំរ៉ៃ, cholecystitis, cholelithiasis, ការខូចខាតថ្លើមដូចដុំសាច់, ជំងឺរលាកលំពែង, ជំងឺនៃក្រពះ, ពោះវៀន, spleen, តម្រងនោម។
• ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យនៃដុំពក។
• ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យស្ថានភាពនៃក្រពេញ Adrenal ។
• ជំងឺនៃសរីរាង្គអាងត្រគាក។
• រោគសាស្ត្រនៃប្រព័ន្ធទឹកនោម។
• ជំងឺរោគស្ត្រី។
• ជំងឺនៃសរីរាង្គនៃបែហោងធ្មែញទ្រូង។

លើសពីនេះទៀត រូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិកនៃរាងកាយទាំងមូលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញប្រសិនបើមានការសង្ស័យថាមាន neoplasm ។ MRI អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីស្វែងរក metastases ប្រសិនបើដុំសាច់បឋមត្រូវបានគេធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ។

នេះមិនមែនជាបញ្ជីពេញលេញនៃសូចនាករសម្រាប់ការថតរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិកទេ។ វាមានសុវត្ថិភាពក្នុងការនិយាយថាមិនមានសារពាង្គកាយនិងជំងឺបែបនេះដែលមិនអាចត្រូវបានរកឃើញដោយប្រើវិធីសាស្ត្រវិនិច្ឆ័យនេះ។ ចាប់តាំងពីលទ្ធភាពនៃឱសថកំពុងកើនឡើង វេជ្ជបណ្ឌិតបានអនុវត្តនូវលទ្ធភាពគ្មានដែនកំណត់សម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ និងព្យាបាលជំងឺគ្រោះថ្នាក់ជាច្រើន។

តើ​ការ​ថត​រូប​អនុភាព​ម៉ាញេទិក​ត្រូវ​បាន​ហាមឃាត់​នៅ​ពេល​ណា?

មាន contraindications ដាច់ខាតនិងទាក់ទងមួយចំនួនសម្រាប់ MRI ។ contraindications ដាច់ខាតរួមមាន:

1. វត្តមានរបស់ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាការប្រែប្រួលនៃដែនម៉ាញេទិកអាចសម្របខ្លួនទៅនឹងចង្វាក់បេះដូងហើយដូច្នេះអាចបណ្តាលឱ្យស្លាប់។
2. វត្តមាននៃការបញ្ចូល ferromagnetic ឬអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុងត្រចៀកកណ្តាល។
3. ការផ្សាំដែកធំ។
4. វត្តមាននៃបំណែក ferromagnetic នៅក្នុងខ្លួន។
5. ភាពអាចរកបាននៃឧបករណ៍ Ilizarov ។

contraindications ដែលទាក់ទង (នៅពេលដែលការស្រាវជ្រាវអាចធ្វើទៅបានក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់) រួមមាន:

នៅពេលអនុវត្ត MRI ជាមួយនឹងភាពផ្ទុយគ្នា contraindications គឺភាពស្លេកស្លាំង, ការខ្សោយតំរងនោមរ៉ាំរ៉ៃ, ការមានផ្ទៃពោះ, ការមិនអត់ធ្មត់ជាបុគ្គល។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

សារៈសំខាន់នៃរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិកសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យមិនអាចត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណនោះទេ។ វាគឺជាមធ្យោបាយដ៏ល្អឥតខ្ចោះ មិនរាតត្បាត គ្មានការឈឺចាប់ និងគ្មានការបង្កគ្រោះថ្នាក់ក្នុងការរកឃើញជំងឺជាច្រើន។ ជាមួយនឹងការណែនាំនៃរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិក ការព្យាបាលអ្នកជំងឺក៏មានភាពប្រសើរឡើងផងដែរ ដូចដែលវេជ្ជបណ្ឌិតបានដឹង។ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យត្រឹមត្រូវនិងលក្ខណៈពិសេសនៃដំណើរការទាំងអស់ដែលកើតឡើងនៅក្នុងខ្លួនរបស់អ្នកជំងឺ។

មិនចាំបាច់ខ្លាច MRI ទេ។ អ្នកជំងឺមិនមានអារម្មណ៍ឈឺចាប់អ្វីទេអំឡុងពេលដំណើរការ។ វាមិនមានអ្វីដែលត្រូវធ្វើជាមួយវិទ្យុសកម្មនុយក្លេអ៊ែរ ឬកាំរស្មីអ៊ិចទេ។ វាក៏មិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបដិសេធនីតិវិធីបែបនេះ។

អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ

វីខេ. សត្វក្អែក

សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសរដ្ឋ Irkutsk

ការណែនាំ

រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ គំនិតរបស់យើងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម និងម៉ូលេគុលគឺផ្អែកលើការសិក្សាដោយប្រើវិធីសាស្ត្រអុបទិក spectroscopy ។ នៅក្នុងការតភ្ជាប់ជាមួយនឹងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃវិធីសាស្រ្តវិសាលគមដែលបានបង្កើនវាលនៃការវាស់វែងវិសាលគមចូលទៅក្នុងជួរនៃ ultrahigh (ប្រហែល 10^ 3 - 10 ^ 6 MHz; រលកមីក្រូរ៉ាឌីយ៉ូ) និងប្រេកង់ខ្ពស់ (ប្រហែល 10^ (-2) - 10^ ។ 2 MHz; រលកវិទ្យុ) ប្រភពព័ត៌មានថ្មីអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបធាតុ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការស្រូប និងការបញ្ចេញវិទ្យុសកម្មនៅក្នុងជួរប្រេកង់នេះ ដំណើរការមូលដ្ឋានដូចគ្នាកើតឡើងដូចនៅក្នុងជួរផ្សេងទៀតនៃវិសាលគមអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ពោលគឺនៅពេលដែលផ្លាស់ប្តូរពីកម្រិតថាមពលមួយទៅកម្រិតមួយទៀត ប្រព័ន្ធស្រូបយក ឬបញ្ចេញថាមពលបរិមាណមួយ។

ភាពខុសគ្នានៃថាមពលរវាងកម្រិត និងថាមពលនៃ quanta ដែលចូលរួមក្នុងដំណើរការទាំងនេះគឺប្រហែល 10^(-7) eV សម្រាប់តំបន់ប្រេកង់វិទ្យុ និងប្រហែល 10^(-4) eV សម្រាប់ប្រេកង់មីក្រូវ៉េវ។ នៅក្នុង spectroscopy ពីរប្រភេទគឺ អនុភាពម៉ាញេទិចនុយក្លេអ៊ែរ (NMR) និងនុយក្លេអ៊ែរ quadrupole resonance (NQR) spectroscopy ភាពខុសគ្នានៃកម្រិតថាមពលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការតំរង់ទិសផ្សេងៗគ្នា រៀងគ្នានៃពេលវេលា dipole ម៉ាញេទិកនៃស្នូលនៅក្នុងវាលម៉ាញេទិកដែលបានអនុវត្ត។ និងគ្រា quadrupole អគ្គិសនីនៃស្នូលនៅក្នុងវាលអគ្គិសនីម៉ូលេគុល ប្រសិនបើក្រោយមិនស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរ។

អត្ថិភាពនៃគ្រានុយក្លេអែរត្រូវបានរកឃើញដំបូងនៅពេលសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធខ្ពស់នៃវិសាលគមអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមមួយចំនួនដោយប្រើឧបករណ៍វាស់អុបទិកដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។

នៅក្រោមឥទិ្ធពលនៃដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ គ្រាម៉ាញេទិកនៃស្នូលត្រូវបានតម្រង់ទិសក្នុងវិធីជាក់លាក់មួយ ហើយវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសង្កេតមើលការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតថាមពលនុយក្លេអ៊ែរដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការតំរង់ទិសផ្សេងៗគ្នាទាំងនេះ៖ ដំណើរផ្លាស់ប្តូរដែលកើតឡើងក្រោមសកម្មភាពនៃវិទ្យុសកម្មនៃជាក់លាក់មួយ។ ប្រេកង់។ បរិមាណនៃកម្រិតថាមពលនៃស្នូលគឺជាផលវិបាកផ្ទាល់នៃធម្មជាតិ quantum នៃសន្ទុះ angular នៃ nucleus ដែលទទួលបាន 2 ខ្ញុំ+ 1 តម្លៃ។ លេខ quantum វិល (បង្វិល) ខ្ញុំអាចទទួលយកតម្លៃណាមួយដែលជាពហុគុណនៃ 1/2; តម្លៃដែលគេស្គាល់ខ្ពស់បំផុត ខ្ញុំ(> ៧) មាន Lu ។ តម្លៃដែលអាចវាស់វែងបានធំបំផុតនៃសន្ទុះមុំ (តម្លៃធំបំផុតនៃការព្យាករនៃពេលបច្ចុប្បន្ននៅលើទិសដៅដែលបានជ្រើសរើស) គឺស្មើនឹង ខ្ញុំ ћ កន្លែងណា ћ = ម៉ោង / ២ π , ក ម៉ោងគឺថេររបស់ Planck ។

តម្លៃ ខ្ញុំវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការទស្សន៍ទាយសម្រាប់ស្នូលជាក់លាក់ ប៉ុន្តែវាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញថា អ៊ីសូតូបដែលទាំងចំនួនម៉ាស់ និងចំនួនអាតូមគឺសូម្បីតែមាន ខ្ញុំ= 0 ហើយអ៊ីសូតូបដែលមានលេខសេសមានការបង្វិលពាក់កណ្តាលចំនួនគត់។ ស្ថានភាពបែបនេះ នៅពេលដែលចំនួនប្រូតុង និងនឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលគឺស្មើគ្នា និងស្មើគ្នា ( ខ្ញុំ= 0) អាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជារដ្ឋមួយដែលមាន "ការផ្គូផ្គងពេញលេញ" ដែលស្រដៀងទៅនឹងការផ្គូផ្គងអេឡិចត្រុងពេញលេញនៅក្នុងម៉ូលេគុល diamagnetic ។

នៅចុងឆ្នាំ 1945 ក្រុមអ្នករូបវិទ្យាជនជាតិអាមេរិកពីរក្រុមដែលដឹកនាំដោយ F. Bloch (សាកលវិទ្យាល័យ Stanford) និង E.M. Purcell (សាកលវិទ្យាល័យ Harvard) គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលបានទទួលសញ្ញាអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ។ Bloch បានសង្កេតមើលការស្រូបយកដោយប្រូតុងក្នុងទឹក ហើយ Purcell ទទួលបានជោគជ័យក្នុងការរកឃើញប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដោយប្រូតុងនៅក្នុងប៉ារ៉ាហ្វីន។ ចំពោះការរកឃើញនេះ ពួកគេបានទទួលរង្វាន់ណូបែលនៅឆ្នាំ ១៩៥២។

ខ្លឹមសារនៃបាតុភូត NMR និងលក្ខណៈពិសេសប្លែករបស់វាត្រូវបានរៀបរាប់ខាងក្រោម។

គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ NMR SPECTROSCOPY

ខ្លឹមសារនៃបាតុភូត NMR

ខ្លឹមសារនៃបាតុភូត NMR អាចត្រូវបានបង្ហាញដូចខាងក្រោម។ ប្រសិនបើស្នូលដែលមានពេលម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានដាក់ក្នុងវាលឯកសណ្ឋាន ហ 0 ដឹកនាំតាមអ័ក្ស z បន្ទាប់មកថាមពលរបស់វា (ទាក់ទងនឹងថាមពលក្នុងអវត្ដមាននៃវាល) គឺស្មើនឹង μ z H 0កន្លែងណា μ zគឺជាការព្យាករនៃពេលម៉ាញេទិចនុយក្លេអ៊ែរនៅលើទិសដៅនៃវាល។

ដូចដែលបានកត់សម្គាល់រួចមកហើយ ស្នូលអាចមានទីតាំងនៅ 2 ខ្ញុំ+ 1 រដ្ឋ។ អវត្ដមាននៃវាលខាងក្រៅ H 0 រដ្ឋទាំងអស់នេះមានថាមពលដូចគ្នា។ ប្រសិនបើយើងសម្គាល់តម្លៃដែលអាចវាស់វែងបានដ៏ធំបំផុតនៃសមាសភាគពេលម៉ាញ៉េទិចតាមរយៈ μ បន្ទាប់មកតម្លៃដែលអាចវាស់វែងបានទាំងអស់នៃសមាសភាគពេលម៉ាញេទិក (ក្នុងករណីនេះ μ z,) ត្រូវបានបង្ហាញជា មកន្លែងណា មគឺជាលេខ quantum ដែលត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាអាចយកតម្លៃបាន។

m= ខ្ញុំ, ខ្ញុំ- 1,ខ្ញុំ- 2...-(ខ្ញុំ- 1),-ខ្ញុំ

ចាប់តាំងពីចម្ងាយរវាងកម្រិតថាមពលដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងនីមួយៗនៃ 2 ខ្ញុំ+ 1 រដ្ឋ, ស្មើ ម ហ 0 / ខ្ញុំបន្ទាប់មកស្នូលជាមួយនឹងការបង្វិល ខ្ញុំមានកម្រិតថាមពលដាច់ដោយឡែក

- μ H0,-(I-1)μ z H 0 /ខ្ញុំ,..., (I-1)μ z H 0 /ខ្ញុំ, μ H0.

ការបំបែកកម្រិតថាមពលនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកអាចត្រូវបានគេហៅថាការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ Zeeman ព្រោះវាស្រដៀងទៅនឹងការបំបែកកម្រិតអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក (ឥទ្ធិពល Zeeman)។ ការបំបែក Zeeman ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 1 សម្រាប់ប្រព័ន្ធជាមួយ ខ្ញុំ= 1 (ជាមួយនឹងកម្រិតថាមពលបី) ។

អង្ករ។ 1. ការបំបែក Zeeman នៃកម្រិតថាមពលនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។

បាតុភូត NMR មាននៅក្នុងការស្រូបយក resonant នៃថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដោយសារតែមេដែកនៃស្នូល។ នេះបង្កប់ន័យឈ្មោះជាក់ស្តែងនៃបាតុភូតនេះ៖ នុយក្លេអ៊ែរ - យើងកំពុងនិយាយអំពីប្រព័ន្ធនៃនុយក្លេអ៊ែ ម៉ាញ៉េទិច - យើងមានន័យថាមានតែលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិករបស់វាប៉ុណ្ណោះ អនុភាព - បាតុភូតខ្លួនវាផ្ទាល់នៅក្នុងធម្មជាតិ។ ជាការពិតណាស់ វាអនុវត្តតាមច្បាប់ប្រេកង់របស់ Bohr ដែលប្រេកង់ ν នៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតដែលនៅជាប់គ្នាត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត

, (1)

ដោយសារវ៉ិចទ័រនៃសន្ទុះ (សន្ទុះមុំ) និងសន្ទុះម៉ាញេទិកស្របគ្នា វាច្រើនតែងាយស្រួលក្នុងការកំណត់លក្ខណៈលក្ខណៈម៉ាញេទិកនៃស្នូលដោយតម្លៃ γ ដែលកំណត់ដោយទំនាក់ទំនង។

, (2)

កន្លែងណា γ គឺជាសមាមាត្រ gyromagnetic ដែលមានវិមាត្ររ៉ាដ្យង់ * ផ្លាស់ប្តូរ ^ (- 1) * ទីពីរ ^ (- 1) (rad * E^ (- 1) * s * (- 1) ) ឬ រ៉ាដ្យង់ / (oersted * ទីពីរ) (រ៉ាដ / (E * s)) ។ ជាមួយនឹងគំនិតនេះយើងរកឃើញ

, (3)

ដូច្នេះ ប្រេកង់គឺសមាមាត្រទៅនឹងវាលដែលបានអនុវត្ត។

ប្រសិនបើជាឧទាហរណ៍ធម្មតា យើងយកតម្លៃ γ សម្រាប់ប្រូតុង ស្មើនឹង 2.6753 * 10: 4 rad / (E * s) និង H ។ 0 \u003d 10,000 Oe បន្ទាប់មកប្រេកង់ resonant

ប្រេកង់បែបនេះអាចត្រូវបានបង្កើតដោយបច្ចេកទេសវិទ្យុធម្មតា។

NMR spectroscopy ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលក្ខណៈពិសេសមួយចំនួនដែលបែងចែកវាពីវិធីសាស្ត្រវិភាគផ្សេងទៀត។ ប្រហែលពាក់កណ្តាល (~150) នៃស្នូលនៃអ៊ីសូតូបដែលគេស្គាល់មានគ្រាម៉ាញេទិក ប៉ុន្តែមានតែផ្នែកខ្លះនៃពួកវាប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាប្រព័ន្ធ។

មុនពេលការមកដល់នៃ spectrometers ដែលដំណើរការក្នុងរបៀបជីពចរ ការសិក្សាភាគច្រើនត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើបាតុភូត NMR លើនុយក្លេអ៊ែរអ៊ីដ្រូសែន (ប្រូតុង) 1 H (អនុភាពមេដែកប្រូតុង - PMR) និងហ្វ្លុយអូរីន 19 F. ស្នូលទាំងនេះមានលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អសម្រាប់ NMR spectroscopy៖

ភាពសម្បូរបែបធម្មជាតិខ្ពស់នៃអ៊ីសូតូប "ម៉ាញេទិក" ( 1H 99.98%, ១៩ F 100%); សម្រាប់ការប្រៀបធៀប វាអាចត្រូវបានលើកឡើងថា សម្បូរធម្មជាតិនៃអ៊ីសូតូប "ម៉ាញេទិច" នៃកាបូន 13 C គឺ 1.1%;

ពេលម៉ាញេទិកធំ;

បង្វិល ខ្ញុំ = 1/2.

នេះជាទំនួលខុសត្រូវជាចម្បងចំពោះភាពប្រែប្រួលខ្ពស់នៃវិធីសាស្ត្រក្នុងការរកឃើញសញ្ញាពីស្នូលខាងលើ។ លើសពីនេះ មានច្បាប់ត្រឹមត្រូវតាមទ្រឹស្ដីយ៉ាងតឹងរ៉ឹង យោងទៅតាមដែលមានតែស្នូលដែលមានវិលស្មើនឹង ឬធំជាងការរួបរួមប៉ុណ្ណោះដែលមាន quadrupole អគ្គិសនី។ ដូច្នេះការពិសោធន៍ NMR 1H និង 19 F មិនស្មុគ្រស្មាញដោយអន្តរកម្មនៃពេលវេលា quadrupole នុយក្លេអ៊ែរនៃស្នូលជាមួយបរិស្ថានអគ្គិសនី។ ការងារមួយចំនួនធំត្រូវបានឧទ្ទិសដល់ភាពរស់រវើករបស់អ្នកដទៃ (ក្រៅពីនេះ។ 1H និង 19 ច) ខឺណែលដូចជា 13 C, 31 P, 11 B, 17 O ក្នុងដំណាក់កាលរាវ (ដូចគ្នាទៅនឹងស្នូល 1 1H និង 19F) ។

ការដាក់បញ្ចូលឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ NMR ទៅក្នុងការអនុវត្តប្រចាំថ្ងៃបានពង្រីកយ៉ាងសំខាន់នូវលទ្ធភាពពិសោធន៍នៃប្រភេទ spectroscopy នេះ។ ជាពិសេសការថតវិសាលគម NMR 13 ដំណោះស្រាយ C - អ៊ីសូតូបសំខាន់បំផុតសម្រាប់គីមីវិទ្យា - ឥឡូវនេះពិតជានីតិវិធីដែលធ្លាប់ស្គាល់។ ការរកឃើញសញ្ញាពីស្នូល អាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញា NMR ដែលមានច្រើនដងតិចជាងអាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញាពី 1 H រួមទាំងនៅក្នុងដំណាក់កាលរឹង។

វិសាលគម NMR ដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ជាធម្មតាមានបន្ទាត់តូចចង្អៀត និងដោះស្រាយបានល្អ (សញ្ញា) ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងស្នូលម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងបរិយាកាសគីមីផ្សេងៗ។ អាំងតង់ស៊ីតេ (តំបន់) នៃសញ្ញាកំឡុងពេលថតវិសាលគមគឺសមាមាត្រទៅនឹងចំនួនស្នូលម៉ាញេទិកនៅក្នុងក្រុមនីមួយៗ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើការវិភាគបរិមាណដោយប្រើ NMR spectra ដោយមិនមានការក្រិតតាមខ្នាតបឋម។

លក្ខណៈពិសេសមួយទៀតនៃ NMR គឺឥទ្ធិពលនៃដំណើរការផ្លាស់ប្តូរ ដែលនៅក្នុងនោះមានស្នូល resonating ចូលរួមនៅលើទីតាំង និងទទឹងនៃសញ្ញា resonant ។ ដូច្នេះ NMR spectra អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាពីធម្មជាតិនៃដំណើរការបែបនេះ។ បន្ទាត់ NMR នៅក្នុងវិសាលគមរាវជាធម្មតាមានទទឹង 0.1 - 1 Hz (NMR គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់) ខណៈពេលដែលស្នូលដូចគ្នាដែលបានពិនិត្យក្នុងដំណាក់កាលរឹងនឹងបណ្តាលឱ្យរូបរាងនៃបន្ទាត់ដែលមានទទឹងនៃលំដាប់នៃ 1 * 10^ 4 Hz ( ដូច្នេះគំនិតនៃ NMR បន្ទាត់ធំទូលាយ) ។

នៅក្នុង spectroscopy NMR ដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ មានប្រភពសំខាន់ពីរនៃព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធ និងថាមវន្តនៃម៉ូលេគុល៖

ការផ្លាស់ប្តូរគីមី;

អថេរអន្តរកម្មបង្វិល - បង្វិល។

ការផ្លាស់ប្តូរគីមី

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែង នុយក្លេអ៊ែដែលឆ្លាស់គ្នាដែលសញ្ញា NMR ត្រូវបានរកឃើញគឺជាធាតុផ្សំនៃអាតូម ឬម៉ូលេគុល។ នៅពេលដែលសារធាតុតេស្តត្រូវបានដាក់ក្នុងដែនម៉ាញេទិក ( ហ 0 ) មានពេល diamagnetic នៃអាតូម (ម៉ូលេគុល) ដោយសារតែចលនាគន្លងនៃអេឡិចត្រុង។ ចលនានៃអេឡិចត្រុងនេះបង្កើតជាចរន្តមានប្រសិទ្ធភាព ហើយបង្កើតបានជាដែនម៉ាញេទិចបន្ទាប់បន្សំសមាមាត្រ ស្របតាមច្បាប់របស់ Lenz ទៅកាន់វាល ហ 0 និងទិសដៅផ្ទុយ។ វាលបន្ទាប់បន្សំនេះធ្វើសកម្មភាពលើស្នូល។ ដូេចនះ កនុងតំបន់េនកនុងទី ែដល នុយតូនីសត ិ ន ិ ត ិ ត ិ

, (4)

កន្លែងណា σ គឺ​ជា​ថេរ​ដែល​គ្មាន​វិមាត្រ​ដែល​ហៅ​ថា​ការ​បញ្ចាំង​ថេរ​និង​ឯករាជ្យ​នៃ​ ហ 0 ប៉ុន្តែពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងលើបរិស្ថានគីមី (អេឡិចត្រូនិក) ។ វាកំណត់លក្ខណៈនៃការថយចុះ ឡូកប្រៀបធៀប​ជាមួយ ហ 0 .

តម្លៃ σ ប្រែប្រួលពីតម្លៃនៃលំដាប់នៃ 10^(- 5) សម្រាប់ប្រូតុងមួយទៅតម្លៃនៃលំដាប់នៃ 10^(-2) សម្រាប់ស្នូលធ្ងន់។ យកទៅក្នុងគណនីការបញ្ចេញមតិសម្រាប់ ឡូកយើង​មាន

, (5)

ឥទ្ធិពលនៃការបញ្ចាំងគឺដើម្បីកាត់បន្ថយចម្ងាយរវាងកម្រិតនៃថាមពលម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ ឬនិយាយម្យ៉ាងទៀតនាំទៅដល់ការបញ្ចូលគ្នានៃកម្រិត Zeeman (រូបភាពទី 2)។ ក្នុងករណីនេះ quanta ថាមពលដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតកាន់តែតូច ហើយជាលទ្ធផល resonance កើតឡើងនៅប្រេកង់ទាប (សូមមើលកន្សោម (5)) ។ ប្រសិនបើយើងធ្វើការពិសោធន៍ដោយផ្លាស់ប្តូរវាល ហ 0 រហូតទាល់តែមានប្រតិកម្មកើតឡើង កម្លាំងវាលដែលបានអនុវត្តត្រូវតែមានទំហំធំបើប្រៀបធៀបទៅនឹងករណីនៅពេលដែលស្នូលមិនត្រូវបានការពារ។

អង្ករ។ រូប 2. ឥទ្ធិពលនៃការពិនិត្យអេឡិចត្រុងលើកម្រិត Zeeman នៃស្នូល៖ (ក) មិនបានត្រួតពិនិត្យ (ខ) ពិនិត្យ។

នៅក្នុងភាគច្រើននៃ NMR spectrometers វិសាលគមត្រូវបានកត់ត្រានៅពេលដែលវាលផ្លាស់ប្តូរពីឆ្វេងទៅស្តាំ ដូច្នេះសញ្ញា (កំពូល) នៃ nuclei ការពារភាគច្រើនគួរតែស្ថិតនៅក្នុងផ្នែកខាងស្តាំនៃវិសាលគម។

ការផ្លាស់ប្តូរនៃសញ្ញាអាស្រ័យលើបរិយាកាសគីមីដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃថេរនៃការបញ្ចាំងត្រូវបានគេហៅថាការផ្លាស់ប្តូរគីមី។

ជាលើកដំបូង សារអំពីការរកឃើញនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីបានបង្ហាញខ្លួននៅក្នុងការបោះពុម្ពផ្សាយជាច្រើនក្នុងឆ្នាំ 1950-1951 ។ ក្នុងចំនោមពួកគេ វាចាំបាច់ក្នុងការបែងចែកការងាររបស់ Arnold et al (1951) ដែលបានទទួលវិសាលគមដំបូងដែលមានបន្ទាត់ដាច់ដោយឡែកដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងទីតាំងផ្សេងគ្នាគីមីនៃស្នូលដូចគ្នាបេះបិទ។ 1 H ក្នុងម៉ូលេគុលមួយ។ យើងកំពុងនិយាយអំពីជាតិអាល់កុលអេទីល CH 3 CH ២ អូ វិសាលគម NMR ធម្មតា។ 1 H ដែលនៅគុណភាពបង្ហាញទាបត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ៣.

អង្ករ។ 3. វិសាលគមប្រូតុង Resonance កម្រិតទាបនៃជាតិអាល់កុលអេទីលរាវ។

មានប្រូតុងបីប្រភេទនៅក្នុងម៉ូលេគុលនេះ៖ ប្រូតុងបីនៃក្រុមមេទីល CH 3 - ប្រូតុងពីរនៃក្រុមមេទីលីន -CH 2 - និងប្រូតុងមួយនៃក្រុម hydroxyl -OH ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាសញ្ញាបីដាច់ដោយឡែកត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រូតុងបីប្រភេទ។ ដោយសារអាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញាស្ថិតនៅក្នុងសមាមាត្រ 3: 2: 1 ការឌិកូដវិសាលគម (ការចាត់តាំងសញ្ញា) មិនពិបាកទេ។

ដោយសារការផ្លាស់ប្តូរគីមីមិនអាចត្រូវបានគេវាស់វែងលើមាត្រដ្ឋានដាច់ខាត ពោលគឺទាក់ទងទៅនឹងស្នូលដែលមិនមានអេឡិចត្រុងទាំងអស់របស់វា សញ្ញានៃសមាសធាតុយោងត្រូវបានប្រើជាសូន្យតាមលក្ខខណ្ឌ។ ជាធម្មតាតម្លៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីសម្រាប់ស្នូលណាមួយត្រូវបានផ្តល់ជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រគ្មានវិមាត្រ 8 កំណត់ដូចខាងក្រោម:

, (6)

កន្លែងណា ហ- មួកគឺជាភាពខុសគ្នានៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីសម្រាប់គំរូតេស្ត និងស្តង់ដារ មួកគឺជាទីតាំងដាច់ខាតនៃសញ្ញាយោងជាមួយនឹងវាលដែលបានអនុវត្ត ហ 0 .

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌពិសោធន៍ជាក់ស្តែង គេអាចវាស់ប្រេកង់បានត្រឹមត្រូវជាងវាល ដូច្នេះ δ ជាធម្មតាត្រូវបានរកឃើញពីកន្សោម

, (7)

កន្លែងណា ν - ν ជាន់គឺ​ជា​ភាព​ខុស​គ្នា​រវាង​ការ​ផ្លាស់​ប្តូ​រ​គីមី​សម្រាប់​គំរូ​និង​ស្តង់ដារ​ដែល​បាន​បង្ហាញ​ជា​ឯកតា​នៃ​ប្រេកង់ (Hz​) ។ វិសាលគម NMR ជាធម្មតាត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតនៅក្នុងឯកតាទាំងនេះ។

និយាយយ៉ាងតឹងរឹងមួយគួរតែប្រើ ν 0 គឺជាប្រេកង់ប្រតិបត្តិការរបស់ spectrometer (ជាធម្មតាវាត្រូវបានជួសជុល) និងប្រេកង់ ν ជាន់នោះគឺជាប្រេកង់ដាច់ខាតដែលសញ្ញា resonant នៃសេចក្តីយោងត្រូវបានអង្កេត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ កំហុសដែលបានណែនាំដោយការជំនួសបែបនេះគឺតូចណាស់ចាប់តាំងពី ν 0 និង ν ជាន់ស្ទើរតែស្មើគ្នា (ភាពខុសគ្នាគឺ 10 ^ (-5) នោះគឺដោយចំនួន σ សម្រាប់ប្រូតុង) ។ ចាប់តាំងពី spectrometers NMR ផ្សេងគ្នាដំណើរការនៅប្រេកង់ផ្សេងគ្នា ν 0 (ហើយជាលទ្ធផល សម្រាប់វិស័យផ្សេងៗ ហ 0 ) វាច្បាស់ណាស់ថាការបញ្ចេញមតិ δ នៅក្នុងឯកតាគ្មានវិមាត្រ។

ឯកតានៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីគឺមួយលាននៃកម្លាំងវាលឬប្រេកង់ resonant (ppm) ។ នៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍បរទេស ការកាត់បន្ថយនេះត្រូវគ្នាទៅនឹង ppm (ផ្នែកក្នុងមួយលាន)។ សម្រាប់ស្នូលភាគច្រើនដែលបង្កើតជាសមាសធាតុ diamagnetic ជួរនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៃសញ្ញារបស់ពួកគេគឺរាប់រយរាប់ពាន់ ppm ដែលឈានដល់ 20,000 ppm ។ ក្នុងករណី NMR 59 ខូ (cobalt) ។ នៅក្នុងវិសាលគម 1 សញ្ញាប្រូតុង H នៃសមាសធាតុភាគច្រើនស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពី 0 ទៅ 10 ppm ។

អន្តរកម្មបង្វិល - បង្វិល

នៅឆ្នាំ 1951-1953 នៅពេលកត់ត្រាវិសាលគម NMR នៃអង្គធាតុរាវមួយចំនួន វាត្រូវបានគេរកឃើញថា វិសាលគមនៃសារធាតុមួយចំនួនមានបន្ទាត់ច្រើនជាងការប៉ាន់ប្រមាណសាមញ្ញនៃចំនួនស្នូលមិនស្មើគ្នា។ ឧទាហរណ៍មួយក្នុងចំណោមឧទាហរណ៍ដំបូងគឺ resonance លើ fluorine នៅក្នុងម៉ូលេគុល POCl២ F. វិសាលគម ១៩ F មានពីរបន្ទាត់ដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេស្មើគ្នា ទោះបីជាមានអាតូម fluorine តែមួយនៅក្នុងម៉ូលេគុល (រូបភាពទី 4) ក៏ដោយ។ ម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុផ្សេងទៀតបានផ្តល់សញ្ញាពហុគុណស៊ីមេទ្រី (triples, quartets ។ល។)។

កត្តាសំខាន់មួយទៀតដែលបានរកឃើញនៅក្នុងវិសាលគមបែបនេះគឺថា ចម្ងាយរវាងបន្ទាត់ដែលវាស់វែងក្នុងមាត្រដ្ឋានប្រេកង់ មិនអាស្រ័យលើវាលដែលបានអនុវត្តនោះទេ។ ហ 0 ជំនួសឱ្យសមាមាត្រទៅនឹងវា ដូចដែលវាគួរតែមាន ប្រសិនបើពហុគុណកើតឡើងពីភាពខុសគ្នានៃថេរនៃការបញ្ចាំង។

អង្ករ។ 4. កើនឡើងទ្វេដងនៅក្នុងវិសាលគម resonance នៅ nuclei fluorine ក្នុងម៉ូលេគុល POCl 2F

Ramsey និង Purcell ក្នុងឆ្នាំ 1952 គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលពន្យល់ពីអន្តរកម្មនេះដោយបង្ហាញថាវាកើតឡើងដោយសារយន្តការភ្ជាប់ដោយប្រយោលតាមរយៈបរិស្ថានអេឡិចត្រូនិច។ ការបង្វិលនុយក្លេអ៊ែរមានទំនោរតម្រង់ទិសវិលនៃអេឡិចត្រុងជុំវិញស្នូលដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ទាំងនេះជាវេនតម្រង់ទិសវិលនៃអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀត និងតាមរយៈពួកវា - វិលនៃស្នូលផ្សេងទៀត។ ថាមពលអន្តរកម្មវិលជុំជាធម្មតាត្រូវបានបង្ហាញជាហឺត (នោះគឺថេរ Planck ត្រូវបានយកជាឯកតានៃថាមពលដោយផ្អែកលើការពិតដែលថា អ៊ី = ហ ν ) វាច្បាស់ណាស់ថាមិនមានតម្រូវការ (មិនដូចការផ្លាស់ប្តូរគីមី) ដើម្បីបង្ហាញវានៅក្នុងឯកតាដែលទាក់ទងនោះទេ ចាប់តាំងពីអន្តរកម្មដែលបានពិភាក្សា ដូចដែលបានកត់សម្គាល់ខាងលើ មិនអាស្រ័យលើកម្លាំងនៃវាលខាងក្រៅនោះទេ។ ទំហំនៃអន្តរកម្មអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការវាស់ចម្ងាយរវាងសមាសធាតុនៃពហុគុណដែលត្រូវគ្នា។

ឧទាហរណ៍សាមញ្ញបំផុតនៃការបំបែកដោយសារការភ្ជាប់ spin-spin ដែលអាចជួបប្រទះគឺវិសាលគម resonance នៃម៉ូលេគុលដែលមានស្នូលម៉ាញេទិកពីរប្រភេទ A និង X ។ ស្នូល A និង X អាចជាស្នូលផ្សេងគ្នា ឬស្នូលនៃអ៊ីសូតូបដូចគ្នា (សម្រាប់ ឧទាហរណ៍ 1 H) នៅពេលដែលការផ្លាស់ប្តូរគីមីរវាងសញ្ញា resonant របស់ពួកគេមានទំហំធំ។

អង្ករ។ 5. ទិដ្ឋភាពនៃវិសាលគម NMR នៃប្រព័ន្ធដែលមានស្នូលម៉ាញេទិក A និង X ជាមួយនឹងការបង្វិល ខ្ញុំ = 1/2នៅពេលដែលលក្ខខណ្ឌត្រូវបានបំពេញ δ AX > J AX ។

នៅលើរូបភព។ 5 បង្ហាញពីអ្វីដែលវិសាលគម NMR មើលទៅប្រសិនបើស្នូលទាំងពីរ ពោលគឺ A និង X មានវិល 1/2 ។ ចម្ងាយរវាងសមាសធាតុនៅក្នុង doublet នីមួយៗត្រូវបានគេហៅថា spin-spin coupling constant ហើយជាធម្មតាត្រូវបានតំណាងថាជា J (Hz); ក្នុងករណីនេះវាគឺជា Jអេ។

ការកើតឡើងនៃ doublets គឺដោយសារតែការពិតដែលថា nucleus នីមួយៗបំបែកបន្ទាត់ resonance នៃ nucleus ជិតខាងទៅជា 2I+1សមាស​ភាគ។ ភាពខុសគ្នានៃថាមពលរវាងរដ្ឋបង្វិលផ្សេងគ្នាគឺតូចណាស់ដែលនៅលំនឹងកម្ដៅ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃរដ្ឋទាំងនេះស្របតាមការចែកចាយ Boltzmann ប្រែទៅជាស្ទើរតែស្មើគ្នា។ អាស្រ័យហេតុនេះ អាំងតង់ស៊ីតេនៃបន្ទាត់ទាំងអស់នៃពហុគុណដែលកើតចេញពីអន្តរកម្មជាមួយស្នូលមួយនឹងស្មើគ្នា។ ក្នុងករណីដែលមាន ននុយក្លេអ៊ែដែលស្មើគ្នា (នោះគឺមានការការពារស្មើគ្នា ដូច្នេះសញ្ញារបស់ពួកគេមានការផ្លាស់ប្តូរគីមីដូចគ្នា) សញ្ញា resonant នៃស្នូលជិតខាងត្រូវបានបំបែកទៅជា 2nI + 1បន្ទាត់។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការរកឃើញបាតុភូតនៃ NMR នៅក្នុងរូបធាតុ condensed វាច្បាស់ណាស់ថា NMR នឹងជាមូលដ្ឋាននៃវិធីសាស្រ្តដ៏មានឥទ្ធិពលសម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបធាតុ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ ជាការពិតណាស់នៅពេលសិក្សា NMR spectra យើងប្រើជាប្រព័ន្ធ resonant នៃ nuclei ដែលមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះបរិស្ថានម៉ាញេទិក។ ដែនម៉ាញេទិចក្នុងតំបន់នៅជិតស្នូលដែលអាស្រ័យអាស្រ័យទៅលើឥទ្ធិពលខាងក្នុង និងអន្តរម៉ូលេគុល ដែលកំណត់តម្លៃនៃប្រភេទនៃ spectroscopy នេះសម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធ និងឥរិយាបថនៃប្រព័ន្ធច្រើនអេឡិចត្រុង (ម៉ូលេគុល)។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វាពិបាកក្នុងការចង្អុលទៅវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិ ដែល NMR មិនត្រូវបានប្រើក្នុងកម្រិតខ្លះ។ វិធីសាស្រ្ត NMR spectroscopy ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងគីមីវិទ្យា រូបវិទ្យាម៉ូលេគុល ជីវវិទ្យា កសិកម្ម វេជ្ជសាស្ត្រ ក្នុងការសិក្សាអំពីការបង្កើតធម្មជាតិ (mica, amber, ថ្មពាក់កណ្តាលដ៏មានតម្លៃ, សារធាតុរ៉ែដែលអាចឆេះបាន និងវត្ថុធាតុដើមរ៉ែផ្សេងទៀត) ពោលគឺនៅក្នុងតំបន់វិទ្យាសាស្ត្របែបនេះ។ ដែលរចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបធាតុត្រូវបានសិក្សា រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលរបស់វា ធម្មជាតិនៃចំណងគីមី អន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុល និងទម្រង់ផ្សេងៗនៃចលនាខាងក្នុង។

វិធីសាស្រ្ត NMR ត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែខ្លាំងឡើងដើម្បីសិក្សាពីដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជានៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍រោងចក្រ ក៏ដូចជាដើម្បីគ្រប់គ្រង និងគ្រប់គ្រងដំណើរការនៃដំណើរការទាំងនេះនៅក្នុងទំនាក់ទំនងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗដោយផ្ទាល់នៅក្នុងផលិតកម្ម។ ការសិក្សារយៈពេលហាសិបឆ្នាំចុងក្រោយនេះ បានបង្ហាញថា វិធីសាស្ត្រម៉ាញ៉េទិចអាចរកឃើញការរំលោភលើដំណើរការជីវសាស្រ្តនៅដំណាក់កាលដំបូងបំផុត។ ការដំឡើងសម្រាប់ការសិក្សាលើរាងកាយមនុស្សទាំងមូលដោយវិធីសាស្ត្រអនុភាពម៉ាញ៉េទិច (វិធីសាស្ត្រ NMR tomography) ត្រូវបានបង្កើតឡើង និងកំពុងត្រូវបានផលិត។

សម្រាប់បណ្តាប្រទេស CIS និងខាងលើទាំងអស់នៃប្រទេសរុស្ស៊ី វិធីសាស្ត្រអនុភាពម៉ាញេទិក (ជាពិសេស NMR) បានយកកន្លែងយ៉ាងរឹងមាំនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវនៃរដ្ឋទាំងនេះ។ នៅតាមទីក្រុងនានា (មូស្គូ, ណូវ៉ូស៊ីប៊ីក, កាហ្សាន, តាលីន, សាំងពេទឺប៊ឺគ, អ៊ីកឃឹស, រ៉ូស្តូវ-ន-ដុន។

1. Popl J., Schneider W., Bernstein G. វិសាលគមម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ កម្រិតច្បាស់ខ្ពស់។ M.: IL, 1962. 292 ទំ។

2. Kerrington A., McLechlan E. Magnetic resonance និងកម្មវិធីរបស់វានៅក្នុងគីមីសាស្ត្រ។ M.: Mir, 1970. 447 ទំ។

3. Bovi F.A. គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ NMR នៃម៉ាក្រូម៉ូលេគុល។ ម៉ូស្គូ៖ គីមីវិទ្យា ឆ្នាំ ១៩៧៧ ៤៥៥ ទំ។

4. Heberlen W., Mehring M. គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ NMR ជាសារធាតុរឹង។ M.: Mir, 1980. 504 ទំ។

5. Slikter Ch. មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃទ្រឹស្តីនៃអនុភាពម៉ាញេទិក។ M.: Mir, 1981. 448 ទំ។

6. Ionin B.I., Ershov B.A., Koltsov A.I. NMR spectroscopy ក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ។ L.: គីមីវិទ្យា, 1983. 269 ទំ។

7. Voronov V.K. វិធីសាស្រ្តនៃការបន្ថែម paramagnetic នៅក្នុង NMR spectroscopy ។ Novosibirsk: Nauka, 1989. 168 ទំ។

8. Ernst R., Bodenhausen J., Vokaun A. NMR ក្នុងទំហំមួយ និងពីរ។ M.: Mir, 1990. 709 ទំ។

9. Deroum E. វិធីសាស្រ្ត NMR ទំនើបសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវគីមី។ M.: Mir, 1992. 401 ទំ។

10. Voronov V.K., Sagdeev R.Z. មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃអនុភាពម៉ាញេទិក។ Irkutsk: Vost.-Sib ។ សៀវភៅ។ គ្រឹះស្ថានបោះពុម្ពឆ្នាំ ១៩៩៥.៣៥២ ទំ។

នុយក្លេអ៊ែរដូចគ្នានៃអាតូមនៅក្នុងបរិយាកាសផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងម៉ូលេគុលបង្ហាញសញ្ញា NMR ខុសៗគ្នា។ ភាពខុសគ្នារវាងសញ្ញា NMR បែបនេះ និងសញ្ញានៃសារធាតុស្ដង់ដារ ធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់នូវអ្វីដែលគេហៅថាការផ្លាស់ប្តូរគីមី ដែលបណ្តាលមកពីរចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃសារធាតុដែលកំពុងសិក្សា។ នៅក្នុងបច្ចេកទេស NMR មានឱកាសជាច្រើនក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃសារធាតុ ការអនុលោមតាមម៉ូលេគុល ឥទ្ធិពលនៃឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមក និងការបំប្លែងសារធាតុ intramolecular ។

រូបវិទ្យា NMR

ការបំបែកនៃកម្រិតថាមពលនៃស្នូលជាមួយ ខ្ញុំ = 1/2នៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក

បាតុភូតនៃអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរគឺផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិកនៃស្នូលអាតូមដែលមានស្នូលដែលមានចំនួនគត់ពាក់កណ្តាលវិល 1/2, 3/2, 5/2 .... នុយក្លេអ៊ែជាមួយនឹងលេខគូ និងបន្ទុក (ស្នូលគូ ) មិនមានពេលម៉ាញេទិកទេ ខណៈពេលដែលសម្រាប់ស្នូលផ្សេងទៀតទាំងអស់ គ្រាម៉ាញេទិកគឺមិនសូន្យ។

ដូចនេះ ស្នូលមានសន្ទុះមុំដែលទាក់ទងទៅនឹងពេលម៉ាញេទិកដោយទំនាក់ទំនង

,

កន្លែងណាជាថេររបស់ Planck គឺជាលេខ quantum វិល ជាសមាមាត្រ gyromagnetic ។

សន្ទុះមុំ និងពេលម៉ាញេទិកនៃស្នូលត្រូវបានគណនាជាបរិមាណ ហើយ eigenvalues ​​នៃការព្យាករ និងគ្រាមុំ និងម៉ាញេទិកនៅលើអ័ក្ស z នៃប្រព័ន្ធកូអរដោណេដែលបានជ្រើសរើសតាមអំពើចិត្តត្រូវបានកំណត់ដោយទំនាក់ទំនង។

និង ,

តើលេខ quantum ម៉ាញេទិកនៃ eigenstate នៃ nucleus នៅឯណា តម្លៃរបស់វាត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួន spin quantum នៃ nucleus

នោះគឺខឺណែលអាចស្ថិតនៅក្នុងរដ្ឋ។

ដូច្នេះសម្រាប់ប្រូតុង (ឬស្នូលផ្សេងទៀតជាមួយ ខ្ញុំ = 1/2- 13 C, 19 F, 31 P ។ល។) អាចស្ថិតនៅក្នុងរដ្ឋពីរប៉ុណ្ណោះ។

,

ស្នូលបែបនេះអាចត្រូវបានតំណាងថាជា dipole ម៉ាញេទិកដែលជាសមាសធាតុ z ដែលអាចត្រូវបានតម្រង់ទិសប៉ារ៉ាឡែលឬប្រឆាំងប៉ារ៉ាឡែលទៅនឹងទិសដៅវិជ្ជមាននៃអ័ក្ស z នៃប្រព័ន្ធកូអរដោនេតាមអំពើចិត្ត។

វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថានៅក្នុងអវត្តមាននៃដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅរដ្ឋទាំងអស់ដែលមានរដ្ឋផ្សេងគ្នាមានថាមពលដូចគ្នា, នោះគឺពួកគេ degenerate ។ degeneracy ត្រូវបានយកចេញនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ ខណៈពេលដែលការបំបែកទាក់ទងទៅនឹងស្ថានភាព degenerate គឺសមាមាត្រទៅនឹងដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ និងពេលម៉ាញេទិកនៃរដ្ឋ និងសម្រាប់ស្នូលដែលមានលេខ quantum វិល។ ខ្ញុំនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ ប្រព័ន្ធនៃ 2I+1កម្រិតថាមពល ពោលគឺអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរមានលក្ខណៈដូចគ្នាទៅនឹងឥទ្ធិពល Zeeman នៃការបំបែកកម្រិតអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។

ក្នុង​ករណី​សាមញ្ញ​បំផុត​សម្រាប់​ស្នូល​ដែល​មាន​ការ​បង្វិល គ ខ្ញុំ = 1/2- ឧទាហរណ៍​សម្រាប់​ប្រូតុង​បំបែក

និងភាពខុសគ្នាថាមពលនៃរដ្ឋបង្វិល

ប្រេកង់ឡាម័រនៃស្នូលអាតូមមួយចំនួន

ប្រេកង់សម្រាប់ប្រូតុង resonance គឺស្ថិតនៅក្នុងជួររលកខ្លី (រលកចម្ងាយប្រហែល 7 ម៉ែត្រ)។

ការអនុវត្ត NMR

វិសាលគម

អត្ថបទចម្បង: NMR spectroscopy

ឧបករណ៍

បេះដូងរបស់ NMR spectrometer គឺជាមេដែកដ៏មានឥទ្ធិពល។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ដំបូងដែលដាក់ឱ្យអនុវត្តដោយ Purcell គំរូមួយដាក់ក្នុងអំពែកែវដែលមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 5 មីលីម៉ែត្រ ត្រូវបានដាក់នៅចន្លោះបង្គោលនៃមេដែកអេឡិចត្រិចដ៏រឹងមាំ។ បន្ទាប់មក ampoule ចាប់ផ្តើមបង្វិល ហើយវាលម៉ាញេទិកដែលធ្វើសកម្មភាពលើវាត្រូវបានកើនឡើងជាលំដាប់។ ម៉ាស៊ីនភ្លើង RF ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ត្រូវបានប្រើជាប្រភពវិទ្យុសកម្ម។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃដែនម៉ាញេទិកដែលកំពុងកើនឡើង ស្នូលដែលឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ត្រូវបានលៃតម្រូវចាប់ផ្តើមឡើងវិញ។ ក្នុងករណីនេះ ស្នូលការពារមានប្រេកង់ទាបជាងបន្តិចនៃប្រេកង់ resonance ឈ្មោះ (និងឧបករណ៍)។

ការស្រូបយកថាមពលត្រូវបានកត់ត្រាដោយស្ពាន RF ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានកត់ត្រាដោយឧបករណ៍កត់ត្រាតារាង។ ប្រេកង់​ត្រូវ​បាន​បង្កើន​រហូត​ដល់​វា​ឈាន​ដល់​កម្រិត​ជាក់លាក់​មួយ​ដែល​លើស​ពី​ការ​ប្រតិកម្ម​មិន​អាច​ទៅ​រួច។

ដោយសារ​ចរន្ត​ចេញ​ពី​ស្ពាន​មាន​ចំនួន​តិច​ណាស់ វា​មិន​ត្រូវ​បាន​កំណត់​ថា​នឹង​ទទួល​បាន​វិសាលគម​មួយ​នោះ​ទេ ប៉ុន្តែ​ធ្វើ​ឱ្យ​ឆ្លងកាត់​រាប់សិប​ដង។ សញ្ញាដែលទទួលបានទាំងអស់ត្រូវបានសង្ខេបនៅលើក្រាហ្វចុងក្រោយ គុណភាពដែលអាស្រ័យលើសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរបស់ឧបករណ៍។

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តនេះ គំរូត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងវិទ្យុសកម្មប្រេកង់វិទ្យុនៅប្រេកង់ថេរខណៈពេលដែលភាពខ្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិកផ្លាស់ប្តូរ ហេតុដូច្នេះវាត្រូវបានគេហៅថាវិធីសាស្ត្រវាលថេរ (CW) ផងដែរ។

វិធីសាស្រ្តប្រពៃណីនៃ NMR spectroscopy មានគុណវិបត្តិជាច្រើន។ ទីមួយ វាត្រូវការពេលច្រើនដើម្បីបង្កើតវិសាលគមនីមួយៗ។ ទីពីរ វាជាការរើសអើងចំពោះអវត្ដមាននៃការជ្រៀតជ្រែកពីខាងក្រៅ ហើយជាក្បួន វិសាលគមលទ្ធផលមានសំឡេងរំខានខ្លាំង។ ទីបី វាមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការបង្កើតឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ប្រេកង់ខ្ពស់ (300, 400, 500 និងច្រើនជាងនេះ MHz)។ ដូច្នេះនៅក្នុងឧបករណ៍ NMR ទំនើប វិធីសាស្រ្តនៃអ្វីដែលហៅថា pulsed spectroscopy (PW) ត្រូវបានប្រើដោយផ្អែកលើការបំប្លែង Fourier នៃសញ្ញាដែលទទួលបាន។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ NMR ទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃមេដែក superconducting ដែលមានអនុភាពជាមួយនឹងដែនម៉ាញេទិកថេរ។

ផ្ទុយទៅនឹងវិធីសាស្ត្រ CW នៅក្នុងកំណែដែលមានជីពចរ ការរំភើបនៃស្នូលត្រូវបានអនុវត្តមិនមែនដោយ "រលកថេរ" នោះទេ ប៉ុន្តែដោយមានជំនួយពីជីពចរខ្លីមួយ មីក្រូវិនាទីវែង។ ទំហំនៃសមាសធាតុប្រេកង់នៃជីពចរថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងចម្ងាយពី ν 0 ។ ប៉ុន្តែដោយសារវាជាការចង់បានដែលស្នូលទាំងអស់ត្រូវបាន irradiated ស្មើៗគ្នា វាចាំបាច់ក្នុងការប្រើ "ជីពចររឹង" ពោលគឺ ជីពចរខ្លីនៃថាមពលខ្ពស់។ រយៈពេលជីពចរត្រូវបានជ្រើសរើស ដូច្នេះកម្រិតបញ្ជូនប្រេកង់ធំជាងទទឹងវិសាលគមដោយលំដាប់មួយ ឬពីរនៃរ៉ិចទ័រ។ ថាមពលឈានដល់ជាច្រើនវ៉ាត់។

ជាលទ្ធផលនៃ spectroscopy នៃជីពចរ មិនមែនជាវិសាលគមធម្មតាដែលមានកំពូល resonance ដែលអាចមើលឃើញត្រូវបានទទួល ប៉ុន្តែរូបភាពនៃលំយោល resonant សើម ដែលសញ្ញាទាំងអស់ពី nuclei resonating ទាំងអស់ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា - អ្វីដែលគេហៅថា "ការបំបែកដោយសេរី" (FID, ការបំបែកចរន្តដោយសេរី) ដើម្បីបំប្លែងវិសាលគមនេះ វិធីសាស្ត្រគណិតវិទ្យាត្រូវបានគេប្រើ ដែលហៅថាការបំប្លែង Fourier យោងទៅតាមមុខងារណាមួយអាចត្រូវបានតំណាងថាជាផលបូកនៃសំណុំនៃលំយោលអាម៉ូនិក។

វិសាលគម NMR

វិសាលគមនៃ 1 H 4-ethoxybenzaldehyde ។ នៅក្នុងវាលខ្សោយ (singlet ~ 9.25 ppm) សញ្ញានៃប្រូតុងនៃក្រុម aldehyde នៅក្នុងវាលខ្លាំង (triplet ~ 1.85-2 ppm) - ប្រូតុងនៃក្រុម methyl ethoxy ។

សម្រាប់ការវិភាគគុណភាពដោយប្រើ NMR ការវិភាគវិសាលគមត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏គួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃវិធីសាស្ត្រនេះ៖

• សញ្ញានៃស្នូលនៃអាតូមដែលរួមបញ្ចូលនៅក្នុងក្រុមមុខងារមួយចំនួនស្ថិតនៅក្នុងតំបន់ដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៃវិសាលគម។
• តំបន់អាំងតេក្រាលដែលកំណត់ដោយកំពូលគឺសមាមាត្រយ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅនឹងចំនួនអាតូម resonant;
• ស្នូលដែលស្ថិតនៅលើចំណង 1-4 មានសមត្ថភាពផលិតសញ្ញា multiplet ដែលជាលទ្ធផលនៃអ្វីដែលគេហៅថា។ បំបែកគ្នាទៅវិញទៅមក។

ទីតាំងនៃសញ្ញានៅក្នុងវិសាលគម NMR ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការផ្លាស់ប្តូរគីមីរបស់ពួកគេទាក់ទងទៅនឹងសញ្ញាយោង។ ក្នុងនាមជាចុងក្រោយនៅក្នុង 1 H និង 13 C NMR, tetramethylsilane Si (CH 3) 4 ត្រូវបានប្រើ។ ឯកតានៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីគឺជាផ្នែកក្នុងមួយលាន (ppm) នៃប្រេកង់ឧបករណ៍។ ប្រសិនបើយើងយកសញ្ញា TMS ជា 0 ហើយពិចារណាការផ្លាស់ប្តូរសញ្ញាទៅវាលខ្សោយជាការផ្លាស់ប្តូរគីមីវិជ្ជមាន នោះយើងនឹងទទួលបានអ្វីដែលគេហៅថាខ្នាត δ ។ ប្រសិនបើ resonance នៃ tetramethylsilane គឺស្មើនឹង 10 ppm ហើយបញ្ច្រាសសញ្ញា នោះមាត្រដ្ឋានលទ្ធផលនឹងជាមាត្រដ្ឋាន τ ដែលជាក់ស្តែងមិនត្រូវបានប្រើនៅពេលនេះទេ។ ប្រសិនបើវិសាលគមនៃសារធាតុមានភាពស្មុគស្មាញពេកក្នុងការបកស្រាយ នោះគេអាចប្រើវិធីសាស្ត្រគីមី quantum សម្រាប់ការគណនាថេរនៃការពិនិត្យ និងកែតម្រូវសញ្ញាដោយផ្អែកលើពួកវា។

NMR introscopy

បាតុភូតនៃអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរអាចត្រូវបានប្រើមិនត្រឹមតែនៅក្នុងរូបវិទ្យានិងគីមីវិទ្យាប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រផងដែរ: រាងកាយរបស់មនុស្សគឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គនិងអសរីរាង្គដូចគ្នា។

ដើម្បីសង្កេតមើលបាតុភូតនេះ វត្ថុមួយត្រូវបានដាក់ក្នុងដែនម៉ាញេទិកថេរ ហើយត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងប្រេកង់វិទ្យុ និងវាលម៉ាញេទិកជម្រាល។ នៅក្នុងអាំងឌុចទ័រជុំវិញវត្ថុដែលកំពុងសិក្សា កម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រជំនួស (EMF) កើតឡើង វិសាលគមប្រេកង់អំព្លីទីត ដែល និងលក្ខណៈនៃការផ្លាស់ប្តូរពេលវេលាផ្ទុកព័ត៌មានអំពីដង់ស៊ីតេនៃលំហរនៃស្នូលអាតូមិក ក៏ដូចជាអំពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀតជាក់លាក់តែប៉ុណ្ណោះ។ សម្រាប់អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ។ ដំណើរការកុំព្យូទ័រនៃព័ត៌មាននេះបង្កើតរូបភាពបីវិមាត្រដែលកំណត់លក្ខណៈដង់ស៊ីតេនៃស្នូលសមមូលគីមី ពេលវេលាសម្រាកនៃអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ ការចែកចាយអត្រាលំហូរសារធាតុរាវ ការសាយភាយនៃម៉ូលេគុល និងដំណើរការជីវគីមីនៃការរំលាយអាហារនៅក្នុងជាលិការស់។

ខ្លឹមសារនៃ NMR introscopy (ឬរូបភាពអនុភាពម៉ាញេទិក) មាននៅក្នុងការពិតនៅក្នុងការអនុវត្តនៃប្រភេទនៃការវិភាគបរិមាណពិសេសនៃទំហំនៃសញ្ញា resonance ម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ។ នៅក្នុង spectroscopy NMR ធម្មតា គោលបំណងគឺដើម្បីដឹងពីដំណោះស្រាយដ៏ល្អបំផុតដែលអាចធ្វើទៅបាននៃបន្ទាត់វិសាលគម។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះបាន ប្រព័ន្ធម៉ាញេទិកត្រូវបានកែសម្រួលតាមរបៀបមួយដើម្បីបង្កើតឯកសណ្ឋានវាលល្អបំផុតដែលអាចធ្វើទៅបាននៅក្នុងគំរូ។ នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តនៃ NMR introscopy ផ្ទុយទៅវិញ វាលម៉ាញេទិកត្រូវបានបង្កើតឡើងមិនដូចគ្នាទេ។ បន្ទាប់មកមានហេតុផលដើម្បីរំពឹងថាប្រេកង់នៃអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរនៅចំណុចនីមួយៗនៃគំរូមានតម្លៃផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វាខុសពីតម្លៃនៅក្នុងផ្នែកផ្សេងទៀត។ តាមរយៈការកំណត់កូដមួយចំនួនសម្រាប់កម្រិតកម្រិតសញ្ញា NMR (ពន្លឺ ឬពណ៌នៅលើអេក្រង់ម៉ូនីទ័រ) អ្នកអាចទទួលបានរូបភាពតាមលក្ខខណ្ឌ (

ក្រសួងសុខភាពនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ី

ការអនុញ្ញាតឱសថការីទូទៅ

Spectroscopy នៃនុយក្លេអ៊ែរ GPM.1.2.1.1.0007.15
អនុភាពម៉ាញេទិកជំនួសឱ្យ GFទី XII, ផ្នែកទី 1,
OFS 42-0046-07

Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) គឺជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលផ្អែកលើការស្រូបយកវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចប្រេកង់វិទ្យុដោយស្នូលនៃសំណាកដែលមានពេលម៉ាញេទិចមិនសូន្យដាក់ក្នុងដែនម៉ាញេទិកថេរ ( ខ 0). ពេលម៉ាញ៉េទិចមិនសូន្យមានអ៊ីសូតូបនៃស្នូលនៃធាតុដែលមានម៉ាស់អាតូមសេស (1 H, 13 C, 15 N, 19 F, 31 P ។ល។)

គោលការណ៍ទូទៅ

ស្នូលបង្វិលជុំវិញអ័ក្សរបស់វាមានសន្ទុះរបស់វាផ្ទាល់ (សន្ទុះមុំ ឬបង្វិល) ទំ. ពេលម៉ាញ៉េទិចនៃស្នូលμគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងការបង្វិល: μ = γ ∙ ភី(γ គឺជាកត្តាសមាមាត្រ ឬសមាមាត្រ gyromagnetic) ។ គ្រាមុំ និងម៉ាញេទិចត្រូវបានគណនាជាបរិមាណ ពោលគឺឧ។ អាចមាននៅក្នុងមួយក្នុងចំណោម 2 ខ្ញុំ+ រដ្ឋបង្វិល 1 ( ខ្ញុំ – បង្វិលលេខ Quantum) ស្ថានភាពផ្សេងគ្នានៃគ្រាម៉ាញេទិកនៃស្នូលមានថាមពលដូចគ្នា ប្រសិនបើពួកវាមិនត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ។ នៅពេលដែលស្នូលត្រូវបានដាក់ក្នុងដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ ខ 0, ការថយចុះថាមពលនៃស្នូលត្រូវបានដកចេញ ហើយលទ្ធភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលពីកម្រិតមួយទៅកម្រិតមួយទៀតកើតឡើង។ ដំណើរការនៃការចែកចាយនុយក្លេអ៊ែររវាងកម្រិតថាមពលផ្សេងៗគ្នាដំណើរការដោយអនុលោមតាមច្បាប់ចែកចាយ Boltzmann ហើយនាំទៅដល់ការលេចចេញនូវលំនឹងម៉ាក្រូស្កូបម៉ាញេទិកបណ្តោយបណ្តោយ។ ម z ពេលវេលាដែលវាត្រូវការដើម្បីបង្កើត ម z បន្ទាប់ពីបើកវាលម៉ាញេទិកខាងក្រៅ អេ 0 ត្រូវបានគេហៅថាពេលវេលា បណ្តោយឬ បង្វិល—បន្ទះឈើ ការសំរាកលំហែ (ធមួយ) ការរំលោភលើការចែកចាយលំនឹងនៃស្នូលកើតឡើងក្រោមសកម្មភាពនៃដែនម៉ាញេទិកប្រេកង់វិទ្យុ ( ខ 1) កាត់កែង ខ 0 ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរបន្ថែមរវាងកម្រិតថាមពល អមដោយការស្រូបយកថាមពល (បាតុភូត អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ). ប្រេកង់ ν 0 ដែលការស្រូបយកថាមពលដោយស្នូលកើតឡើង ( ឡាម៉ូរ៉ូវ៉ាឬ ប្រេកង់ស្រូបសំឡេង) ប្រែប្រួលអាស្រ័យលើតម្លៃនៃវាលថេរ ខ 0: ν 0 = γ ខ 0/2π នៅខណៈពេលនៃ resonance មានអន្តរកម្មរវាងពេលម៉ាញេទិចនុយក្លេអ៊ែរបុគ្គល និងវាល អេ 1 ដែលបញ្ចេញវ៉ិចទ័រ ម z ពីទីតាំងលំនឹងរបស់វាតាមអ័ក្ស z. ជាលទ្ធផលវាលេចឡើង មេដែកឆ្លងកាត់ ម xy. ការផ្លាស់ប្តូររបស់វាទាក់ទងនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងប្រព័ន្ធបង្វិលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយពេលវេលា ឆ្លងកាត់ឬ បង្វិល-បង្វិល ការសំរាកលំហែ (ធ 2).

ការពឹងផ្អែកនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃការស្រូបយកថាមពលដោយស្នូលនៃប្រភេទដូចគ្នានៅលើប្រេកង់នៃដែនម៉ាញេទិកប្រេកង់វិទ្យុនៅតម្លៃថេរមួយ។ អេ 0 ត្រូវបានគេហៅថា វិសាលគមមួយវិមាត្រអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរខឺណែលនៃប្រភេទនេះ។ វិសាលគម NMR អាចទទួលបានតាមពីរវិធី៖ ដោយការបន្ត irradiating គំរូជាមួយនឹងវាល RF នៃប្រេកង់ផ្សេងគ្នា ជាលទ្ធផលនៃវិសាលគម NMR ត្រូវបានកត់ត្រាដោយផ្ទាល់ (ការប៉ះពាល់ជាបន្តបន្ទាប់ spectroscopy) ឬដោយការបញ្ចោញគំរូទៅនឹងជីពចរ RF ខ្លី។ ( pulsed spectroscopy) នៅក្នុង spectroscopy NMR ជីពចរ វិទ្យុសកម្មដែលស៊ីគ្នាតាមពេលវេលាដែលបញ្ចេញដោយស្នូលនៅពេលត្រឡប់ទៅស្ថានភាពវិលដំបូងវិញ ( សញ្ញានៃការបំបែកចរន្តដោយសេរី) អមដោយការបំប្លែងខ្នាតពេលវេលាទៅជាប្រេកង់ ( ការផ្លាស់ប្តូរ Fourier).

នៅក្នុងម៉ូលេគុល អេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាត់បន្ថយទំហំនៃដែនម៉ាញេទិចខាងក្រៅ ខ 0 នៅទីតាំងនៃខឺណែល, i.e. លេចឡើង ការការពារ diamagnetic:

ខទីតាំង = ខ 0 ∙ (1 – σ),

ខ lok គឺជាអាំងតង់ស៊ីតេនៃវាលលទ្ធផល;

σ គឺ​ជា​ការ​ពិនិត្យ​ថេរ។

ភាពខុសគ្នានៃប្រេកង់ resonant នៃសញ្ញានៃ nuclei ដែលស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៅក្នុងថេរនៃការបញ្ចាំងរបស់ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា ការផ្លាស់ប្តូរគីមីសញ្ញា, បង្ហាញដោយនិមិត្តសញ្ញា δ វាស់ជាផ្នែកក្នុងមួយលាន (ppm)។ អន្តរកម្មនៃគ្រាម៉ាញេទិកនៃនុយក្លេអ៊ែ តាមរយៈចំណងគីមីអេឡិចត្រុង ( អន្តរកម្មវិលជុំ) បណ្តាលឱ្យមានការបំបែកនៃសញ្ញា NMR ( ពហុគុណ, ម) ចំនួនសមាសធាតុនៅក្នុងពហុគុណត្រូវបានកំណត់ដោយការបង្វិលនុយក្លេអ៊ែរ និងចំនួនស្នូលអន្តរកម្ម។ រង្វាស់នៃអន្តរកម្មបង្វិល - បង្វិលគឺ Spin-spin coupling ថេរ (ជវាស់ជាហឺត, ហឺត)។ តម្លៃ δ, មនិង ជកុំអាស្រ័យលើទំហំនៃដែនម៉ាញេទិកថេរ។

អាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញា NMR នុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងវិសាលគមត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនប្រជាជននៃកម្រិតថាមពលរបស់វា។ នៃស្នូលដែលមានអ៊ីសូតូបធម្មជាតិច្រើន សញ្ញាខ្លាំងបំផុតត្រូវបានផលិតដោយស្នូលអ៊ីដ្រូសែន។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញា NMR ក៏ត្រូវបានប៉ះពាល់ផងដែរដោយពេលវេលានៃការសម្រាកលំហែតាមបណ្តោយ (ធំ ធ 1 នាំឱ្យមានការថយចុះនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញា) ។

ទទឹងនៃសញ្ញា NMR (ភាពខុសគ្នារវាងប្រេកង់នៅពាក់កណ្តាលអតិបរមានៃសញ្ញា) អាស្រ័យលើ ធ 1 និង ធ២. ពេលតូច ធ 1 និង ធ 2 បណ្តាលឱ្យមានសញ្ញាវិសាលគមធំទូលាយ និងមានការបកស្រាយមិនល្អ។

ភាពរសើបនៃវិធីសាស្ត្រ NMR (កំហាប់អតិបរមាដែលអាចរកឃើញនៃសារធាតុមួយ) អាស្រ័យលើអាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញានុយក្លេអ៊ែរ។ សម្រាប់ស្នូល 1 H ភាពប្រែប្រួលគឺ 10 -9 ÷ 10 -11 mol ។

ការជាប់ទាក់ទងគ្នានៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រវិសាលគមផ្សេងៗ (ឧទាហរណ៍ ការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៃស្នូលផ្សេងគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដូចគ្នា) អាចទទួលបានដោយវិធីសាស្ត្រ homo- និង heteronuclear ក្នុងទម្រង់ 2D ឬ 3D ។

ឧបករណ៍

ឧបករណ៍វាស់ជីពចរ NMR កម្រិតច្បាស់ខ្ពស់ (NMR spectrometer) មាន៖

• មេដែកដើម្បីបង្កើតដែនម៉ាញេទិកថេរ ខ 0 ;
• ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពជាមួយនឹងអ្នកកាន់គំរូសម្រាប់អនុវត្តជីពចរ RF និងរកឃើញវិទ្យុសកម្មដែលបញ្ចេញដោយគំរូ។
• ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចសម្រាប់បង្កើតជីពចរប្រេកង់វិទ្យុ ថតសំឡេង ពង្រីក និងបំប្លែងសញ្ញាបំបែកចរន្តដោយសេរី ទៅជាទម្រង់ឌីជីថល។
• ឧបករណ៍សម្រាប់ការលៃតម្រូវនិងកែតម្រូវសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច;
• ឧបករណ៍ប្រមូលទិន្នន័យ និងដំណើរការ (កុំព្យូទ័រ);

ហើយក៏អាចរួមបញ្ចូលផងដែរ៖

ក្រឡាលំហូរសម្រាប់ NMR liquid chromatography ឬការវិភាគលំហូរ-ចាក់;

• ប្រព័ន្ធសម្រាប់បង្កើតជម្រាលវាលម៉ាញេទិកជីពចរ។

វាលម៉ាញេទិកដ៏រឹងមាំមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយរបុំ superconductivity នៅក្នុងនាវា Dewar ដែលពោរពេញទៅដោយអេលីយ៉ូមរាវ។

ដំណើរការត្រឹមត្រូវនៃ NMR spectrometer គួរតែត្រូវបានត្រួតពិនិត្យ។ សម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់ ការធ្វើតេស្តសមស្របត្រូវបានអនុវត្ត រួមទាំងជាក្បួន ការវាស់វែងនៃខ្សែបន្ទាត់វិសាលគមនៅកម្ពស់ពាក់កណ្តាលនៃកំពូលភ្នំក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន ( ការអនុញ្ញាត) ភាពអាចផលិតឡើងវិញបាននៃទីតាំងសញ្ញា និងសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខាន (សមាមាត្ររវាងអាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញាជាក់លាក់មួយនៅក្នុងវិសាលគម NMR និងការប្រែប្រួលចៃដន្យនៅក្នុងតំបន់នៃវិសាលគមដែលមិនមានសញ្ញាពីឧបករណ៍វិភាគ។ ស/ន) សម្រាប់ល្បាយស្តង់ដារ។ កម្មវិធី spectrometer មានក្បួនដោះស្រាយសម្រាប់កំណត់ ស/ន. ក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍ទាំងអស់ផ្តល់នូវការបញ្ជាក់ និងពិធីការវាស់វែងសម្រាប់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះ។

NMR Spectroscopy នៃគំរូនៅក្នុងដំណោះស្រាយ

វិធីសាស្រ្ត

គំរូតេស្តត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងសារធាតុរំលាយដែលស្តង់ដារនៃការក្រិតតាមខ្នាតការផ្លាស់ប្តូរគីមីសមស្របអាចត្រូវបានបន្ថែមដូចដែលបានបញ្ជាក់នៅក្នុងឯកសារបទប្បញ្ញត្តិ។ តម្លៃនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីដែលទាក់ទងនៃស្នូលនៃសារធាតុមួយ (δ in-in) ត្រូវបានកំណត់ដោយកន្សោមដូចខាងក្រោមៈ

δ in-in \u003d (ν in-in - ν ស្តង់ដារ) / ν នៃឧបករណ៍,

ν in-in - ប្រេកង់ resonance នៃស្នូលនៃសារធាតុ, Hz;

ν etalon គឺជាប្រេកង់ resonance នៃស្នូល etalon, Hz;

ν នៃឧបករណ៍គឺជាប្រេកង់ប្រតិបត្តិការនៃ NMR spectrometer (ប្រេកង់ដែលលក្ខខណ្ឌ resonance សម្រាប់នុយក្លេអ៊ែរអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានពេញចិត្តសម្រាប់ការផ្តល់ឱ្យ។ ខ 0, MHz) ។

ចំពោះដំណោះស្រាយនៅក្នុងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ ការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៅក្នុងវិសាលគម 1H និង 13C ត្រូវបានវាស់ទាក់ទងទៅនឹងសញ្ញា tetramethylsilane ដែលទីតាំងត្រូវបានគេយកជា 0 ppm ។ ការផ្លាស់ប្តូរគីមីត្រូវបានរាប់ក្នុងទិសដៅនៃវាលខ្សោយ (ទៅខាងឆ្វេង) ពីសញ្ញា tetramethylsilane (ដីសណ្តគឺជាមាត្រដ្ឋាននៃការផ្លាស់ប្តូរគីមី)។ សម្រាប់ដំណោះស្រាយ aqueous សូដ្យូម 2,2-dimethyl-2-silanepentene-5-sulfonate ត្រូវបានប្រើជាឯកសារយោងនៅក្នុងវិសាលគម 1 H NMR ការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៃប្រូតុងនៃក្រុមមេទីលដែលមាន 0.015 ppm ។ សម្រាប់វិសាលគមនៃដំណោះស្រាយ aqueous 13 C, dioxane ត្រូវបានគេប្រើជាឯកសារយោង, ការផ្លាស់ប្តូរគីមីគឺ 67.4 ppm ។

នៅពេលធ្វើការក្រិតតាមលក្ខណៈវិសាលគម 19 F អាស៊ីត trifluoroacetic ឬ trichlorofluoromethane ត្រូវបានគេប្រើជាស្តង់ដារចម្បងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរគីមីសូន្យ។ spectra 31 P - ដំណោះស្រាយ 85% នៃអាស៊ីតផូស្វ័រឬ trimethyl phosphate; spectra 15 N - nitromethane ឬដំណោះស្រាយអាម៉ូញាក់ឆ្អែត។ នៅក្នុង 1 H និង 13 C NMR ជាក្បួនស្តង់ដារផ្ទៃក្នុងមួយត្រូវបានប្រើដែលត្រូវបានបន្ថែមដោយផ្ទាល់ទៅគំរូសាកល្បង។ 15 N, 19 F, និង 31 P NMR ជារឿយៗប្រើស្តង់ដារខាងក្រៅ ដែលត្រូវបានដាក់ដោយឡែកពីគ្នានៅក្នុងបំពង់ស៊ីឡាំង coaxial ឬ capillary ។

នៅពេលពិពណ៌នាអំពីវិសាលគម NMR វាចាំបាច់ក្នុងការចង្អុលបង្ហាញសារធាតុរំលាយដែលសារធាតុត្រូវបានរំលាយនិងកំហាប់របស់វា។ វត្ថុរាវចល័តងាយស្រួលប្រើជាសារធាតុរំលាយ ដែលក្នុងនោះអាតូមអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានជំនួសដោយអាតូម deuterium ដើម្បីកាត់បន្ថយអាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញាសារធាតុរំលាយ។ សារធាតុរំលាយ deuterated ត្រូវបានជ្រើសរើសដោយផ្អែកលើលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យដូចខាងក្រោមៈ

• 1) ភាពរលាយនៃសមាសធាតុសាកល្បងនៅក្នុងវា;
• 2) គ្មានការត្រួតស៊ីគ្នារវាងសញ្ញានៃប្រូតុងសំណល់នៃសារធាតុរំលាយ deuterated និងសញ្ញានៃសមាសធាតុសាកល្បង;
• 3) មិនមានអន្តរកម្មរវាងសារធាតុរំលាយ និងសមាសធាតុតេស្តទេ លុះត្រាតែមានការចង្អុលបង្ហាញ។

អាតូមសារធាតុរំលាយផ្តល់សញ្ញាដែលងាយសម្គាល់ដោយការផ្លាស់ប្តូរគីមីរបស់វា ហើយអាចប្រើដើម្បីក្រិតអ័ក្សផ្លាស់ប្តូរគីមី (ស្តង់ដារបន្ទាប់បន្សំ)។ ការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៃសញ្ញាប្រូតុងដែលនៅសល់នៃសារធាតុរំលាយ deuterated មានតម្លៃដូចខាងក្រោម (ppm): chloroform, 7.26; benzene, 7.16; ទឹក - 4.7; មេតាណុល -3.35 និង 4.78; dimethyl sulfoxide - 2.50; អាសេតូន - 2.05; ទីតាំងនៃសញ្ញានៃទឹក និងប្រូតុងនៃក្រុម hydroxyl នៃជាតិអាល់កុល អាស្រ័យលើ pH នៃមធ្យម និងសីតុណ្ហភាព។

សម្រាប់ការវិភាគបរិមាណ ដំណោះស្រាយត្រូវតែគ្មានភាគល្អិតដែលមិនរលាយ។ សម្រាប់ការវិភាគមួយចំនួន វាអាចចាំបាច់ក្នុងការបន្ថែមស្តង់ដារផ្ទៃក្នុង ដើម្បីប្រៀបធៀបអាំងតង់ស៊ីតេនៃការធ្វើតេស្ត និងសេចក្តីយោង។ សំណាកស្តង់ដារសមស្រប និងការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេគួរតែត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងឯកសារបទដ្ឋាន។ បន្ទាប់ពីដាក់សំណាកគំរូនៅក្នុងបំពង់សាកល្បង និងបិទភ្ជាប់ គំរូត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងមេដែកនៃ NMR spectrometer ប៉ារ៉ាម៉ែត្រតេស្តត្រូវបានកំណត់ (ការកំណត់ ការចុះឈ្មោះ ការធ្វើឌីជីថលនៃសញ្ញាបំបែកចរន្តដោយសេរី)។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រតេស្តចម្បងដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងឯកសារបទប្បញ្ញត្តិត្រូវបានកត់ត្រាឬរក្សាទុកនៅក្នុងកុំព្យូទ័រ។

ដើម្បីបងា្ករការរសាត់នៃវិសាលគមតាមពេលវេលា នីតិវិធីរក្សាលំនឹង (ការចាក់សោរ deuterium) ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើសញ្ញា deuterium ដែលបណ្តាលមកពីសារធាតុរំលាយ deuterated លើកលែងតែមានការចង្អុលបង្ហាញផ្សេងទៀត។ ឧបករណ៍នេះត្រូវបានកែតម្រូវដើម្បីទទួលបានលក្ខខណ្ឌអនុភាពល្អបំផុត និងសមាមាត្រអតិបរមា ស/ន(រស្មី).

ក្នុងអំឡុងពេលនៃការធ្វើតេស្តនេះ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តវដ្តជាច្រើននៃ "ការជំរុញ - ការទទួលបានទិន្នន័យ - ផ្អាក" ជាមួយនឹងការបូកសរុបជាបន្តបន្ទាប់នៃសញ្ញាបុគ្គលនៃការបំបែកនៃការ induction ដោយឥតគិតថ្លៃនិងជាមធ្យមកម្រិតសំឡេងរំខាន។ ពេលវេលាពន្យាពេលរវាងចង្វាក់ជីពចរ ក្នុងអំឡុងពេលដែលប្រព័ន្ធបង្វិលនុយក្លេអ៊ែរ ស្ដារឡើងវិញនូវមេដែករបស់វា ( ឃ 1) សម្រាប់ការវាស់វែងជាបរិមាណត្រូវតែលើសពីរយៈពេលបន្ធូរបន្ថយបណ្តោយ ធ 1: ឃ 1 ≥ 5 ធមួយ។ កម្មវិធី spectrometer មានក្បួនដោះស្រាយសម្រាប់កំណត់ ធមួយ។ ប្រសិនបើតម្លៃ ធ 1 គឺមិនស្គាល់ វាត្រូវបានណែនាំឱ្យប្រើតម្លៃ ឃ 1 = 25 វិ។

បន្ទាប់ពីអនុវត្តការបំប្លែង Fourier សញ្ញានៅក្នុងតំណាងប្រេកង់ត្រូវបានក្រិតតាមស្តង់ដារដែលបានជ្រើសរើសហើយអាំងតង់ស៊ីតេដែលទាក់ទងរបស់វាត្រូវបានវាស់ដោយការរួមបញ្ចូល - ការវាស់សមាមាត្រនៃតំបន់នៃសញ្ញា resonant ។ នៅក្នុងវិសាលគម 13 C មានតែសញ្ញានៃប្រភេទដូចគ្នាប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូល។ ភាពត្រឹមត្រូវនៃការរួមបញ្ចូលសញ្ញាអាស្រ័យលើសមាមាត្រ សញ្ញា – សំលេងរំខាន (ស/ន):

កន្លែងណា យូ(ខ្ញុំ) គឺជាភាពមិនច្បាស់លាស់ស្តង់ដារនៃការរួមបញ្ចូល។

ចំនួននៃការប្រមូលផ្តុំ decay induction ដោយឥតគិតថ្លៃដែលត្រូវការដើម្បីសម្រេចបាននូវសមាមាត្រដែលពេញចិត្ត ស/ នគួរតែត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងឯកសារបទប្បញ្ញត្តិ។

រួមជាមួយនឹងវិមាត្រមួយសម្រាប់គោលបំណងវិភាគ វិសាលគមទំនាក់ទំនងពីរវិមាត្រ homo- និង heteronuclear ត្រូវបានប្រើដោយផ្អែកលើលំដាប់ជាក់លាក់នៃជីពចរ (COSY, NOESY, ROESY, HSQC, HMBC, HETCOR, CIGAR, INADEQUATE ។ល។)។ នៅក្នុងវិសាលគមពីរវិមាត្រ អន្តរកម្មរវាងស្នូលបង្ហាញដោយខ្លួនវាក្នុងទម្រង់ជាសញ្ញាដែលហៅថា កំពូលឈើឆ្កាង។ ទីតាំងនៃកំពូលឈើឆ្កាងត្រូវបានកំណត់ដោយតម្លៃនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៃស្នូលអន្តរកម្មទាំងពីរ។ វិសាលគមពីរវិមាត្រគឺល្អប្រើដើម្បីកំណត់សមាសភាពនៃល្បាយស្មុគស្មាញ និងការស្រង់ចេញ ពីព្រោះ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃសញ្ញា superposition (កំពូលឆ្លង) នៅក្នុងវិសាលគមពីរវិមាត្រគឺទាបជាងយ៉ាងខ្លាំងប្រូបាប៊ីលីតេនៃសញ្ញា superposition នៅក្នុងវិសាលគមមួយវិមាត្រ។

ដើម្បីទទួលបានវិសាលគមនៃ heteronuclei យ៉ាងឆាប់រហ័ស (13 C, 15 N ។

បច្ចេកទេស DOSY ដោយផ្អែកលើការកត់ត្រាការបាត់បង់ភាពជាប់គ្នានៃដំណាក់កាលនៃការបង្វិលនុយក្លេអ៊ែរដោយសារតែការផ្លាស់ទីលំនៅនៃម៉ូលេគុលបកប្រែក្រោមសកម្មភាពនៃជម្រាលវាលម៉ាញេទិក ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានវិសាលគមនៃសមាសធាតុនីមួយៗ (ការបំបែកវិសាលគម) នៅក្នុងល្បាយដោយគ្មានការបំបែកខ្លួន។ និងដើម្បីកំណត់ទំហំ ដឺក្រេនៃការប្រមូលផ្តុំ និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃវត្ថុម៉ូលេគុល (ម៉ូលេគុល ម៉ាក្រូម៉ូលេគុល ស្មុគស្មាញម៉ូលេគុល ប្រព័ន្ធ supramolecular)។

តំបន់ប្រើប្រាស់

ភាពខុសប្លែកគ្នានៃព័ត៌មានរចនាសម្ព័ន្ធ និងការវិភាគដែលមាននៅក្នុងវិសាលគមនៃអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ ធ្វើឱ្យវាអាចប្រើវិធីសាស្ត្រអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់ការវិភាគគុណភាព និងបរិមាណ។ ការប្រើប្រាស់ spectroscopy អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរក្នុងការវិភាគបរិមាណគឺផ្អែកលើសមាមាត្រផ្ទាល់នៃកំហាប់ម៉ូលេគុលនៃស្នូលសកម្មម៉ាញេទិកទៅនឹងអាំងតង់ស៊ីតេអាំងតេក្រាលនៃសញ្ញាស្រូបយកដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងវិសាលគម។

1. ការកំណត់អត្តសញ្ញាណសារធាតុសកម្ម. ការកំណត់អត្តសញ្ញាណសារធាតុសកម្មត្រូវបានអនុវត្តដោយការប្រៀបធៀបវិសាលគមនៃគំរូតេស្តជាមួយនឹងវិសាលគមនៃគំរូស្តង់ដារ ឬជាមួយនឹងវិសាលគមយោងដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយ។ វិសាលគមនៃគំរូស្តង់ដារ និងការធ្វើតេស្តគួរតែត្រូវបានទទួលបានដោយប្រើវិធីសាស្រ្ត និងលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា។ កំពូលនៅក្នុងវិសាលគមប្រៀបធៀបគួរតែស្របគ្នាក្នុងទីតាំង (គម្លាតនៃតម្លៃ δ ការធ្វើតេស្តនិងគំរូស្តង់ដារនៅក្នុង± 0.1 ppm ។ សម្រាប់អនុភាពមេដែកនុយក្លេអ៊ែរ 1 N និង± 0.5 ppm ។ សម្រាប់អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ 13 C) អាំងតង់ស៊ីតេ និងពហុគុណរួមបញ្ចូលគ្នា តម្លៃដែលគួរតែត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅពេលពិពណ៌នាអំពីវិសាលគម។ អវត្ដមាននៃគំរូស្ដង់ដារ គំរូស្តង់ដារ pharmacopoeial អាចត្រូវបានប្រើ អត្តសញ្ញាណដែលត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការបកស្រាយរចនាសម្ព័ន្ធឯករាជ្យនៃទិន្នន័យវិសាលគម និងវិធីសាស្រ្តជំនួស។

នៅពេលបញ្ជាក់ពីភាពត្រឹមត្រូវនៃសំណាកគំរូនៃសមាសធាតុដែលមិនមែនជា stoichiometric (ឧទាហរណ៍ប៉ូលីម័រធម្មជាតិនៃសមាសភាពអថេរ) កំពូលនៃការធ្វើតេស្តនិងគំរូស្តង់ដារត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងទីតាំង និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញា។ វិសាលគមដែលត្រូវប្រៀបធៀបត្រូវតែស្រដៀងគ្នា ឧ. មានតំបន់លក្ខណៈដូចគ្នានៃសញ្ញា ដោយបញ្ជាក់ពីភាពចៃដន្យនៃសមាសធាតុបំណែកនៃការធ្វើតេស្ត និងគំរូស្តង់ដារ។

ដើម្បីបង្កើតភាពត្រឹមត្រូវនៃល្បាយនៃសារធាតុមួយ (ការដកស្រង់) វិសាលគម NMR មួយវិមាត្រអាចត្រូវបានប្រើទាំងមូលដូចជា "ស្នាមម្រាមដៃ" នៃវត្ថុមួយដោយមិនលម្អិតអំពីតម្លៃ δ និងពហុគុណនៃសញ្ញានីមួយៗ។ នៅក្នុងករណីនៃការប្រើប្រាស់ spectroscopy NMR ពីរវិមាត្រនៅក្នុងការពិពណ៌នានៃវិសាលគម (បំណែកវិសាលគម) ដែលបានអះអាងសម្រាប់ភាពត្រឹមត្រូវ តម្លៃនៃកំពូលឈើឆ្កាងគួរតែត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ។

1. ការកំណត់អត្តសញ្ញាណសារធាតុបរទេស/សារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលនៅសេសសល់. ការកំណត់អត្តសញ្ញាណសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ/សារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលនៅសេសសល់ត្រូវបានអនុវត្តស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការកំណត់អត្តសញ្ញាណសារធាតុសកម្ម រឹតបន្តឹងតម្រូវការសម្រាប់ភាពរសើប និងដំណោះស្រាយឌីជីថល។
2. ការកំណត់ខ្លឹមសារនៃសារធាតុមិនបរិសុទ្ធបរទេស/សារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលនៅសេសសល់ទាក់ទងនឹងសារធាតុសកម្ម។វិធីសាស្ត្រ NMR គឺជាវិធីសាស្ត្រដាច់ខាតដោយផ្ទាល់សម្រាប់កំណត់សមាមាត្រនៃសារធាតុសកម្ម និងសមាសធាតុមិនបរិសុទ្ធ ( ន/នភាពមិនបរិសុទ្ធ):

កន្លែងណា ស‘ និង ស‘ ភាពមិនបរិសុទ្ធ - តម្លៃធម្មតានៃអាំងតង់ស៊ីតេអាំងតេក្រាលនៃសញ្ញានៃសារធាតុសកម្មនិងភាពមិនបរិសុទ្ធ។

ការធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈធម្មតាត្រូវបានអនុវត្តតាមចំនួនស្នូលនៅក្នុងបំណែករចនាសម្ព័ន្ធដែលកំណត់សញ្ញាដែលបានវាស់។

ប្រភាគដ៏ធំនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ / សារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលនៅសេសសល់ទាក់ទងទៅនឹងសារធាតុសកម្ម ( X pr) ត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត៖

ម pr គឺជាទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ;

មគឺជាទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុសកម្ម;

ស‘ pr គឺជាតម្លៃធម្មតានៃអាំងតង់ស៊ីតេអាំងតេក្រាលនៃសញ្ញាមិនបរិសុទ្ធ;

ស'- តម្លៃធម្មតានៃអាំងតង់ស៊ីតេអាំងតេក្រាលនៃសញ្ញានៃសារធាតុសកម្ម។

1. ការកំណត់បរិមាណនៃខ្លឹមសារនៃសារធាតុ (សារធាតុសកម្ម ភាពមិនបរិសុទ្ធ / សារធាតុរំលាយសំណល់) នៅក្នុងសារធាតុឱសថ. ខ្លឹមសារទាំងស្រុងនៃបញ្ហា នៅក្នុងសារធាតុឱសថ វាត្រូវបានកំណត់ដោយវិធីសាស្ត្រស្តង់ដារផ្ទៃក្នុង ដែលត្រូវបានជ្រើសរើសជាសារធាតុដែលសញ្ញានៅជិតនឹងសញ្ញានៃការវិភាគ ដោយមិនត្រួតលើគ្នា។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃសញ្ញានៃការវិភាគ និងស្តង់ដារមិនគួរមានភាពខុសគ្នាខ្លាំងនោះទេ។

ភាគរយនៃការវិភាគក្នុងសំណាកពិសោធន៍ទាក់ទងនឹងសារធាតុស្ងួត ( x,% ម៉ាស) ត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្ត៖

x,% ម៉ាស = 100 ∙ ( ស‘ /ស‘ 0) ∙ (ម ∙ ក 0 /ម 0 ∙ ក) ∙ ,

ស'គឺជាតម្លៃធម្មតានៃអាំងតង់ស៊ីតេអាំងតេក្រាលនៃសញ្ញានៃការវិភាគ;

ស' 0 គឺជាតម្លៃធម្មតានៃអាំងតង់ស៊ីតេសញ្ញារួមបញ្ចូលគ្នានៃស្តង់ដារ។

មគឺជាទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃការវិភាគ;

ម 0 - ទំងន់ម៉ូលេគុល;

ក- ថ្លឹងទម្ងន់នៃគំរូតេស្ត;

a 0- ទំងន់នៃសារធាតុស្តង់ដារ;

វ- មាតិកាសំណើម,% ។

សមាសធាតុខាងក្រោមអាចត្រូវបានប្រើជាស្តង់ដារ: អាស៊ីត maleic (2H; 6.60 ppm, ម= 116.07), benzyl benzoate (2H; 5.30 ppm, ម= 212.25), អាស៊ីត malonic (2H; 3.30 ppm, ម= 104.03), succinimide (4H; 2.77 ppm, ម= 99.09), acetanilide (3H; 2.12 ppm, ម = 135,16), tert-butanol (9H; 1.30 ppm, ម = 74,12).

មាតិកាសារធាតុដែលទាក់ទងដោយសារសមាមាត្រនៃសមាសធាតុមួយនៅក្នុងល្បាយនៃសមាសធាតុនៃសារធាតុឱសថត្រូវបានកំណត់ដោយវិធីសាស្ត្រនៃការធ្វើឱ្យប្រក្រតីខាងក្នុង។ ថ្គាម ( X mol) និងម៉ាស ( Xម៉ាស) ប្រភាគសមាសធាតុ ខ្ញុំនៅក្នុងល្បាយមួយ។ នសារធាតុត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត៖

1. ការកំណត់ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃប្រូតេអ៊ីន និងប៉ូលីមែរ. ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃប្រូតេអ៊ីន និងប៉ូលីមែរត្រូវបានកំណត់ដោយការប្រៀបធៀបការចល័តរបស់ពួកគេជាមួយនឹងសមាសធាតុយោងនៃទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលគេស្គាល់ដោយប្រើបច្ចេកទេស DOSY ។ មេគុណនៃការសាយភាយដោយខ្លួនឯងត្រូវបានវាស់ ( ឃ) នៃការធ្វើតេស្ត និងគំរូស្តង់ដារ បង្កើតក្រាហ្វនៃការពឹងផ្អែកនៃលោការីតនៃទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុស្តង់ដារនៅលើលោការីត ឃ. ពីក្រាហ្វដែលទទួលបានដូច្នេះ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលមិនស្គាល់នៃគំរូតេស្តត្រូវបានកំណត់ដោយការតំរែតំរង់លីនេអ៊ែរ។ ការពិពណ៌នាពេញលេញនៃការពិសោធន៍ DOSY គួរតែត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងឯកសារបទប្បញ្ញត្តិ។

NMR spectroscopy នៃវត្ថុរឹង

គំរូនៅក្នុងសភាពរឹងត្រូវបានវិភាគដោយប្រើឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ NMR ដែលបំពាក់ជាពិសេស។ ប្រតិបត្តិការបច្ចេកទេសមួយចំនួន (ការបង្វិលគំរូម្សៅនៅក្នុង rotor ទំនោរនៅមុំវេទមន្ត (54.7°) ទៅអ័ក្សវាលម៉ាញេទិក អេ 0, កម្លាំង depairing, ការផ្ទេរ polarization ពី nuclei រំភើបខ្លាំងទៅ nuclei polarizable តិច - cross-polarization) ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបាន វិសាលភាពខ្ពស់នៃសមាសធាតុសរីរាង្គ និង inorganic ។ ការពិពណ៌នាពេញលេញនៃនីតិវិធីគួរតែត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងឯកសារបទប្បញ្ញត្តិ។ តំបន់សំខាន់នៃការអនុវត្តនៃប្រភេទនៃ NMR spectroscopy នេះគឺការសិក្សាអំពីប៉ូលីម័រហ្វីសនៃថ្នាំរឹង។

អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ
អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ

អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ (NMR) - ការស្រូបយករលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដោយអាតូមិក ដែលកើតឡើងនៅពេលដែលការតំរង់ទិសនៃវ៉ិចទ័រនៃពេលវេលានៃសន្ទុះ (បង្វិល) របស់ពួកគេផ្លាស់ប្តូរ។ NMR កើតឡើងនៅក្នុងសំណាកដែលដាក់ក្នុងដែនម៉ាញេទិកថេរដ៏រឹងមាំ ខណៈពេលដែលក្នុងពេលដំណាលគ្នាបង្ហាញពួកវាទៅនឹងវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចឆ្លាស់ខ្សោយនៃជួរប្រេកង់វិទ្យុ (បន្ទាត់នៃកម្លាំងនៃវាលឆ្លាស់ត្រូវតែកាត់កែងទៅនឹងបន្ទាត់នៃកម្លាំងនៃវាលថេរ) ។ សម្រាប់ស្នូលអ៊ីដ្រូសែន (ប្រូតុង) នៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកថេរដែលមានកម្លាំង 10 4 oersted, resonance កើតឡើងនៅប្រេកង់រលកវិទ្យុ 42.58 MHz ។ ចំពោះស្នូលផ្សេងទៀតនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកនៃ 103-104 oersted NMR ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងជួរប្រេកង់ 1-10 MHz ។ NMR ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងរូបវិទ្យា គីមីវិទ្យា និងជីវគីមី ដើម្បីសិក្សាពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុរឹង និងម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ។ នៅក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រដោយប្រើ NMR ជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ 0.5-1 ម, រូបភាពលំហនៃសរីរាង្គខាងក្នុងរបស់មនុស្សត្រូវបានទទួល។

ចូរយើងពិចារណាអំពីបាតុភូតនៃ NMR លើឧទាហរណ៍នៃស្នូលសាមញ្ញបំផុត - អ៊ីដ្រូសែន។ ស្នូលអ៊ីដ្រូសែនគឺជាប្រូតុង ដែលមានតម្លៃជាក់លាក់នៃសន្ទុះមេកានិករបស់វាផ្ទាល់ (បង្វិល)។ ដោយអនុលោមតាមមេកានិចកង់ទិច វ៉ិចទ័រវិលរបស់ប្រូតុងអាចមានទិសដៅផ្ទុយគ្នាពីរក្នុងលំហ ដែលត្រូវបានតំណាងដោយពាក្យ "ឡើង" និង "ចុះក្រោម" ។ ប្រូតុងក៏មានពេលម៉ាញេទិចផងដែរ ទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រដែលត្រូវបានចងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅនឹងទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រវិល។ ដូច្នេះ វ៉ិចទ័រនៃពេលម៉ាញ៉េទិចនៃប្រូតុងអាចត្រូវបានដឹកនាំទាំង "ឡើង" ឬ "ចុះក្រោម" ។ ដូច្នេះ ប្រូតុង​អាច​ត្រូវ​បាន​តំណាង​ជា​មេដែក​មីក្រូទស្សន៍​ដែល​អាច​មាន​ទិស​ដៅ​ពីរ​ក្នុង​លំហ។ ប្រសិនបើអ្នកដាក់ប្រូតុងនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកថេរខាងក្រៅ នោះថាមពលនៃប្រូតុងនៅក្នុងវាលនេះនឹងអាស្រ័យលើកន្លែងដែលម៉ាញេទិចរបស់វាត្រូវបានដឹកនាំ។ ថាមពលនៃប្រូតុងនឹងធំជាង ប្រសិនបើពេលម៉ាញ៉េទិចរបស់វា (និងបង្វិល) ត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅផ្ទុយទៅនឹងវាល។ ចូរសម្គាល់ថាមពលនេះជា E ↓ ។ ប្រសិនបើពេលម៉ាញ៉េទិច (បង្វិល) នៃប្រូតុងត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅដូចគ្នាទៅនឹងវាល នោះថាមពលនៃប្រូតុងដែលតំណាងឱ្យ E នឹងតិចជាង (E< E ↓). Пусть протон оказался именно в этом последнем состоянии. Если теперь протону добавить энергию Δ Е = E ↓ − E , то он сможет скачком перейти в состояние с большей энергией, в котором его спин будет направлен против поля. Добавить энергию протону можно, “облучая” его квантами электромагнитных волн с частотой ω, определяемой соотношением ΔЕ = ћω.
ចូរផ្លាស់ទីពីប្រូតុងតែមួយទៅគំរូម៉ាក្រូស្កូបនៃអ៊ីដ្រូសែនដែលមានប្រូតុងមួយចំនួនធំ។ ស្ថានភាពនឹងមើលទៅដូចនេះ។ នៅក្នុងគំរូ ដោយសារតែជាមធ្យមនៃការតំរង់ទិសចៃដន្យនៃការបង្វិល ប្រមាណជាចំនួនស្មើគ្នានៃប្រូតុង នៅពេលដែលវាលម៉ាញេទិកខាងក្រៅថេរត្រូវបានអនុវត្ត នឹងបង្ហាញទាក់ទងទៅនឹងវាលនេះជាមួយនឹងការបង្វិលដែលដឹកនាំ "ឡើងលើ" និង "ចុះក្រោម"។ ការបំភាយនៃគំរូជាមួយនឹងរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលមានប្រេកង់ ω = (E ↓ − E )/ћ នឹងបណ្តាលឱ្យមានការបង្វិល "ដ៏ធំ" (ពេលម៉ាញេទិក) នៃប្រូតុង ដែលជាលទ្ធផលដែលប្រូតុងទាំងអស់នៃគំរូនឹងស្ថិតក្នុងស្ថានភាពមួយ។ ជាមួយនឹងការបង្វិលឆ្ពោះទៅរកវាល។ ការផ្លាស់ប្តូរដ៏ធំបែបនេះនៅក្នុងការតំរង់ទិសនៃប្រូតុងនឹងត្រូវបានអមដោយការស្រូបទាញ (និងថាមពល) យ៉ាងមុតស្រួចនៃ quanta (និងថាមពល) នៃវាលអេឡិចត្រូ irradiating ។ នេះគឺជា NMR ។ NMR អាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញតែនៅក្នុងគំរូដែលមានស្នូលមួយចំនួនធំ (10 16) ដោយប្រើបច្ចេកទេសពិសេស និងឧបករណ៍ដែលមានភាពរសើបខ្លាំង។