ЯМР усулларнинг ишлатилиш соҳалари
ЯМР спектроскопияга бағишланган аввалги қисмлардаги маълумотлардан шундай хулоса қилиш мумкинки, органик моддаларни ўрганишда инфрақизил спектроскопияси билан бир қаторда ядровий магнит резонанси (ЯМР) ҳам ишлатилади ва бу иккала физикавий усуллар модданинг тузилиши, ундаги электронлар тақсимоти уларнинг реакцияга киришиш қобилиятини аниқлашда керакли маълумотларни беради.
ЯМР спектроскопияси ёрдамида фақат органик молекула тузилишигина эмас, балки молекуланинг конфигурацияси, геометрик изомериясини (цис ва транс) билиш учун етарли маълумот олиш мумкин. Органик молекулаларда магнит анизотропияли гурухлар бўлса, уларнинг фазовий жойлашиши спектрнинг кўринишига таъсир этади. Бундай гурухларга ароматик, карбонил, ацетилен ва нитрил гурухлар киради.
ЯМР ёрдамида бензол изомерларини ўрганиш, ҳамда айрим органик бирикмалар эритмасида кетон-енол ва амино-имин таутомерия борлигини билиш мумкин.
Ядровий магнит резонанси инфрақизил спектроскопияси билан биргаликда молекуладаги функционал гурухларни тахлил қилишда аниқ маълумот беради. Бу усулнинг ишлатилиш соҳасига албатта миқдорий анализларни олиб боришни ҳам киритиш лозим, бунда ҳар битта сигналнинг эгаллаган сатхини ўрганиб интеграллаш ёрдамида модданинг аниқ миқдорини билиш мумкин. Миқдорий анализларни олиб боришга вақт ва температуранинг таъсирини ўрганиш учун спектрометрларда махсус шароит ҳосил қилиш керак.
ЯМР спектрларидан олинган маълумотлар бўйича молекулада электронларнинг қандай тақсимланганини билиш мумкин, чунки ЯМР параметрлари қийматининг бу катталик билан чамбарчас боғлиқлиги амалиётда тасдиқланган.
ЯМР спектроскопия ёрдамида органик реакцияларнинг кинетикаси ва механизмини температура, моддаларнинг концентрацияси, реакциянинг бориш вақти каби параметрларни эътиборга олган ҳолда ўрганиш мумкин.
Ядровий магнит резонанси бошқа физикавий усуллардан (УБ, ИҚ) фарқ қилиб кўп ҳолларда кимёвий реакцияларда ҳосил бўладиган оралиқ моддаларни аниқлашда керакли маълумотларни беради ва реакциянинг механизми тўғрисида хулоса қилишга имкон яратади.
ЯМР ёрдамида органик молекулалардаги протонланиш ходисасини, масалан карбонил гурухининг кислотали мухитда протонланишини ЯМРнинг 13С тури бўйича ўрганиш мумкин, чунки кислороднинг протонланиши С0 гурухидаги углероднинг кимёвий силжиш қийматига катта таъсир этади. Булардан ташқари бу спектроскопия усули органик карбокатион ва карбоанионларни ҳосил бўлиш жараёнини ўрганишга ёрдам беради.
EPR
ЭПР спектрометрида касалга чалинган ва сифати пасайган пилланинг ташқи қаватлари ЭПР спектри олинганда, ЭПР сигнали ҳосил қилган, аммо худди шундай кўринишдаги сигнал сифати ўзгармаган, яхши сақланган пилла намунасида ҳосил бўлмайди. Бу маълумотлар асосида сифати ўзгарган намуналарда озод радикаллар ҳосил бўлишини, полипептид занжирининг маълум бир жойларидан узилиш натижаси бўлади деб эътироф қилинди. Хақиқатдан ҳам ЭПР усулидан олинган бу маълумотлар Тошкент тўқимачилик институтининг бир гурух олимлари томонидан сифати пасайган пилла қаватининг тузилишида ўзгариш содир бўлганлигини рентген-тузилиш анализи ёрдамида тасдиқладилар ва олинган маълумотлар асосида пиллани узоқ вақт сақлаганда ҳам сифатини камайтирмаслик йўлларини ишлаб чиқиш услублари устида муҳим тадқиқот ишлари олиб бордилар.
Иккинчи гурух моддаларга ўзида жуфтланмаган электрон тутган айрим атомларни киритиш мумкин бўлади. Буларга жуфтланмаган, валенти ўзгарувчан бўлган металлар - темир, мис, кобальт ва бошқаларнинг бирикмалари мисол бўла олади.
Шундай қилиб ЭПР усули ёрдамида ўрганиладиган моддада жуфтланмаган электрон бор ёки йўқлигини аниқлаш мумкин. Бунга асосий сабаб, спинга эга бўлган электроннинг магнит моментига эга бўлишидир.
Магнит майдони таъсирида жуфтланмаган электронлар икки гурухга ажралади, бирининг спини магнит майдони йўналишига параллел, иккинчисиники эса антипараллел бўлиб, электронларнинг энергияси ҳар хил бўлади. Агар спинлар йўналиши магнит майдонига параллел 6ўлса электрон энергияси камаяди, антипараллел бўлса энергияси ортади. Шуни таъкидлаш керакки, энергиянинг магнит майдони бўлмаганидагига нисбатан камайиши 12 gH бўлиб, ортганда худди шу қийматга кўпаяди.
|
|
- Бор магнетони,
|
|
Н
|
Н - магнит майдоннинг кучланиши
|
|
g
|
g - константа ёки же - омили деб айтилади.
|
Тўлиқ озод электроннинг константаси g (же) 2,0023 га тенг.
Шундай қилиб, жуфтланмаган электрони бор бўлган моддани ташқи магнит майдонига жойлаштирилса, электронлар икки гурухга бўлинади, уларнинг энергияси эса бир-биридан фарқ қилади.
Ўрганиладиган намуна кучли доимий магнит майдонига жойлаштирилиб бир вақтда унга частотаси бўлган шундай электромагнит нурланишни таъсир қилиш лозимки, бу энергия икки хил ҳолатдаги энергиянинг қийматига тенг бўлиши керак, яъни hg қонунияти вужудга келиши зарур.
Do'stlaringiz bilan baham: |