طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای
بخش اول : مفهوم اولیه
رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR)یک روش طیف سنجی است که برای شیمیدانان آلی از اهمیتی والا نسبت به طیف سنجی مادون قرمز برخوردار است . بسیاری از هسته ها را می توان با فنون NMR مطالعه کرد ، ولی هیدروژن و کربن بطور معمول مورد استفاده قرار می گیرند .
رزونانس مغناطیسی هسته ای ما را از تعداد هر نوع هیدروژن مطلع می سازد . به علاوه این روش ، اطلاعاتی راجع به طبیعت محیط اطراف این گونه اتمهای هیدروژن به دست می دهد .
بسیاری از هسته های اتمها دارای خصلتی هستند که اسپین خوانده می شود : هسته ها به گونه ای رفتار می کنند که گویی در حال چرخش هستند . در حقیقت اتمهایی که عدد جرمی فرد ، عدد اتمی فرد یا هر دو را دارند ، دارای گشتاور زاویه اسپین کوانتایی و گشتاور مغناطیسی هستند . معمولیترین هسته هایی که دارای اسپین هستند ، عبارتند از
در یک میدان مغناطیسی ، حالات اسپین انرژی یکسانی را نخواهند داشت ، زیرا یک هسته ذره ای باردار بوده و هر ذره باردار متحرک خود تولید میدان مغناطیسی می کند . بنابراین ، یک هسته دارای گشتاور مغناطیسی ( ) است که به وسیله بار و اسپین آن تولید می شود . یک هسته هیدروژن می تواند اسپینی موافق جهت عقربه های ساعت (2/1+)یا مخالف جهت عقربه های ساعت (2/1-)داشته باشد و در این دو حالت ̦گشتاورهای مغناطیسی خود را یا در جهت میدان و یا در خلاف جهت آن قرار می دهند(شکل 1) .
میزان اختلاف ترازهای انرژی بستگی به نوع هسته دارد . هر هسته دارای نسبت گشتاور مغناطیسی به گشتاور زاویه ای ویژه ای است ، زیرا هر هسته دارای جرم و بار متفاوتی است . این نسبت را نسبت گردش مغناطیسی ( ) گویند که برای هر هسته مقدار ثابتی است و تابعیت انرژی از میدان مغناطیسی را تعیین می کند :
چون گشتاور زاویه ای هسته بر حسب واحدهای
کوانتایی شده پس معادله به صورت زیر در می آید :
فایل پاورپوینت 305 اسلاید
دانلود پاورپوینت کاربرد طیف سنجی در شیمی آلی
