Х. Гюнтер - Введение в курс спетроскопии ЯМР (1125880), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Данный вариант не включает определений, используемых для двойного резонанса и для экспериментов во вращающейся системе координат.Таблица X l . 7. Сравнение систем единиц СИ и С ГСВеличинаСимволСИ-единицаноеСокращенЭквивалентобозначение СП-единицыЭквивалентнаяединицав системе СГСДлина/, гметрMМассаВремяСилаЭнергияmtкилограммсекунданьютонджоульКГсHДж—2кг • м • с22кг • м • с-УголЧастотаЭлектрическийзарядеqрадиангерцкулонрадГцКл—А. о10 сантиметров310 грамм—107 дин710 эрг; 0,239калорий—iамперА-ВтеслаTкг -о- - А -Hамперна метрА-м-1А-м-1V-ампер-метр А - м 2А-м2103электроквадратмагнитныхныйединицрадиан на рад Xрад • кг • с • А !О" 4 рад X1тесла-сеXT- XХ Г с - 1 - с-1кундуXc- 1222ньютон на H - A к г - м -с- - А —ампер вквадратеUЭлектрическийV—9ТОКМагнитнаяиндукцияНапряженностьмагнитного поляМагнитныйдипольныймоментГиромагнитное отношениеВосприимчивость вакуумаYНо2.
Номенклатура и основные определения2.1. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — вид спектроскопии, использующий переходы между уровнями магнитной энергии атомныхядер, индуцированные радиочастотным полем.символа H для обозначения напряженности магнитного поля принято так широ2.2. Спектрометр ЯМР; приборко в химических приложениях потому, чтоЯМР — приспособление, включающеедо сих пор не уделяется должного внимагнит, радиочастотный генератор, мания попыткам создания полностью согласованной номенклатуры.датчик и детектор, который дает элекПримечание 2.
Это выражение спратрический сигнал, пригодный для реведливо только для голых ядер, а длягистрации на самописце, осциллограядер в химических соединениях оно выполняется лишь приближенно, посколькуфе или для ввода в компьютер.при этом поле на ядре в общем случае2.3. Спектрометр ЯМР высокогоотличается от постоянного магнитного поразрешения — прибор ЯМР, которыйля.
Различия составляют несколько милобеспечивает для данного изотопа по- лионных долей для протонов, но достигают величины МО" для более тяжелыхлучение резонансных линий, ширинаядер.которых меньше, чем большинство химических сдвигов и констант спин2.5. Линия поглощения ЯМР —спинового взаимодействия данногоодин переход или несколько вырожденных переходов, проявляющихсяизотопа.как одна линия.Примечание. По этому определению2.6. Полоса поглощения ЯМР, поданный спектрометр может быть отнесенк приборам высокого разрешения длялоса ЯМР — область спектра, в котоизотопов с большими химическими сдвирой наблюдается сигнал, имеющийгами, во может не являться таковым дляодин или несколько максимумов.изотопов с малыми химическими сдви2.7.Эталонноесоединениегами.(ЯМР) — выбранное вещество, сиг2.4.
Основная частота V 0 — изменал которого в спектре образца можренная в герцах (Гц) частота прилоно использовать для измерения хиженного переменного электромагнитмического сдвига (см. п. 2.9).ного поля, индуцирующего переходы2.7.1. Внутренний эталон (ЯМР) —между ядерными магнитными уровняэталонное соединение, растворенноеми. Постоянное магнитное поле, прив одной фазе с исследуемым образкотором работает система, обозначают Я о (см. примечание 1), и в качецом.2.7.2. Внешний эталон (ЯМР) —стве единицы его измерения рекоменэталонное соединение, находящееся вдуется использовать тесла (T) ( I T =разных фазах с исследуемым образ= 104 гаусс).2.4. !.Две упомянутые выше велицом.2.8.Опорныйсигнал — сигналчины связаны друг с другом приблиЯМР, который используется в систезительно следующим соотношением:ме стабилизации спектрометра дляподдержания постоянным соотношение поле/частота.
В качестве такогоVo=^oможет использоваться сигнал эталонгде Y — гиромагнитная постояннаяного соединения или другой сигнал.данного ядра (см. примечание 2). Ам2.8.1. Внутренняя стабилизация —плитуда магнитной составляющей ра- использование системы, в которой какдиочастотного поля обозначается Hi.опорный сигнал применяется сигналДля нее рекомендуется в качествевещества, физическинаходящегосяединиц измерения миллитесла или мивнутри ампулы с образцом, независикротесла.мо от того, находится оно в однойПримечание 1. Физики обозначаютили в разных фазах с изучаемымвту величину через Во, Использование2—212,9979 • 10электростатическихединиц10~ электромагнитныхединиц410 Гс (гаусс)4 -1(T3 Э(эрстед)12. СТАНДАРТНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМИНОВ,СИМВОЛОВ, ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙИ ЭТАЛОНОВ В СПЕКТРОСКОПИИ ЯДЕРНОГОМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (ЯМР)ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ *1. Область применения1.1.
Стандарт содержит определения основных терминов, принятых обозначений и рекомендации о практике представления данных в области спектроскопии ЯМР высокого разрешения. Некоторые из основных терминов ис* Этот стандарт выпущен под индексом E 386 и утвержден КомитетомE-13 по молекулярной спектроскопии Американского общества по испытаниями материалам (ASTM). Данное издание одобрено 26 марта 1976 г., опубликовано в мае 1976 г. Стандарт впервые опубликован под индексом E 386-69Т.Последнее предшествующее издание E 386-74.I440Глава „веществом (важно расположение вещества, дающего опорный сигнал,внутри ампулы с образцом).2.8.2.
Внешняя стабилизация —использование системы, в которойопорный сигнал дает вещество, находящееся физически вне ампулы с образцом. Обычно ампула с этим веществом встраивается в датчик.Примечание.Если сигнал внешнейстабилизации используется и как эталонный сигнал, то такой эталон обязательноявляется внешним.
Если сигнал внутренней стабилизации используется в качествеэталонного, то в зависимости от конфигурации прибора такой эталон можетбыть внешним или внутренним.2.8.3. Гомоядернаястабилизация — стабилизация, в которой какопорный используется сигнал того жеядра, которое наблюдается.2.8.4. Гетероядернаястабилизация — стабилизация, при которой вкачестве опорного используется сигнал ядра, отличного от наблюдаемого.2.9.
Химический сдвиг 8. Величина б определяется уравнениемгде VK — частота, при которой даетсигнал эталонное соединение при тойже напряженности магнитного поля,что используется в эксперименте, аAv — разность резонансных частотэталонного соединения и вещества,для которого определяется химический сдвиг, при постоянной напряженности поля.
Знак Av нужновыбирать так, чтобы сдвиги в сторону высоких частот от эталона былиположительными.2.9.1. Если эксперимент выполненпри постоянной частоте (разверткаполя), то уравнение приобретает вид2.9.2. В случае если экспериментвыполнен с наблюдением на одной изполос модуляции, необходимо прибавить к радиочастоте (для верхней полосы) или вычесть из радиочастоты(для нижней полосы) частоту звукового генератора.2.10. Боковые (полосы) от вращения — пары сигналов, расположенные симметрично относительно основ-ного сигнала, возникающие при вращении образца в поле (постоянномили радиочастотном), которое неоднородно в месте расположения образцаОтстоят от основного сигнала на расстояние, кратное частоте вращения.Интенсивности полос, равноудаленных по обе стороны от основногосигнала, не обязательно одинаковы.2.11.
Спутники (сателлиты) — дополнительные сигналы, расположенные почти симметрично относительноосновногосигнала,возникающиевследствие присутствия изотопа с ненулевым спином, который взаимодействует с наблюдаемым ядром. Обычно наблюдается изотопный сдвиг, который вызывает появление сдвигамежду центром спутников и основным сигналом. Интенсивность сигналов спутников возрастает с повышением содержания изотопа, которыйобусловливает их появление.2.12. Ширина линии ЯMP — полная ширина наблюдаемой линии ЯМР,выраженная в герцах (Гц), на половине высоты от точки максимума сигнала.2.13. Константаспин-спиновоговзаимодействия (ЯМР) J — мера косвенного спин-спиновоговзаимодействия различных магнитных ядер вданной молекуле, выраженная в герцах (Гц).Примечание. Обозначение */дв используется для константы между ядрамиА и В через га связей. Если нужно указать конкретный изотоп, можно использоизмененное обозначение, такое, как3вать/( 1 5 NH).3.
Типы спектроскопиикого разрешения441ПриложениеЯМР высо-3.1. ЯМР с последовательным возбуждением, ЯМР в непрерывном режиме— форма ЯМР высокого разрешения, при которой ядра с разнымирезонансными соотношениями поле//частота последовательно возбуждаются за счет развертки поля или частоты.3.1.1. Корреляционнаяспектроскопия ЯМР, ЯМР в режиме быстрого прохождения с преобразованиемФурье — форма ЯМР в непрерывномрежиме, при которой наблюдается отклик спиновой системы на возбуждение в режиме быстрого прохожденияи этот отклик превращается в спектрмедленного прохождения путем математической корреляции с эталоннойлинией или за счет подходящих математических методов, включая преобразование Фурье.3.2.
ЯМР с широкополосным возбуждением — форма ЯМР высокогоразрешения, при которой ядра одного изотопа, но, возможно, имеющиеразличные химические сдвиги, возбуждаются не последовательно, а одновременно.3.2.1. Импульсная фурье-спектроскопия ЯМР — форма ЯМР с широкополосным возбуждением. Образецоблучается одной или большим числом импульсных последовательностей, где импульсы радиочастотноймощности разделены одинаковымивременными интервалами, и после импульсных последовательностей наблюдается усредненный спад свободнойиндукции (ССИ), который превращается в частотный спектр путем преобразования Фурье.3.2.1.1.
Импульснаяразностнаяфурье-спектроскопияЯМР — формаимпульснойфурье-спектроскопииЯМР, в которой до преобразованияФурье из сигнала ССИ определяютсяразности частот между сигналами образца и сильным эталонным сигналом.3.2.1.2. Фурье-спектроскопия ЯМРсо скроенным возбуждением — формаЯМР-ФП, при которой желательныйчастотный спектр для возбуждениясигнала синтезируется методом Фурьеи используется для модуляции возбуждающего радиочастотного поля.3.2.2. ЯМРсостохастическимвозбуждением — форма ЯМР с широкополосным возбуждением, в которойядра возбуждаются полосой частот,получаемой за счет шумовой илипсевдошумовой модуляции несущей,и частотный спектр получается преобразованием Фурье корреляционнойфункции между входным и выходными сигналами.3.2.3.