1 Fyzikálně-chemické základy nukleární magnetické rezonance James Keeler: Understanding NMR Spectroscopy University of Cambridge, Department of Chemistry 2002 2 NMR a elektromagnetické spektrum 3 NMR a energiové hladiny h - Planckova konstanta = 6,626.10-34 J.s 4 NMR a energiové hladiny Chemický posun 5 NMR a energiové hladiny Rotační frekvence a energie 6 NMR a energiové hladiny Nukleární spin a spinové stavy I = k * , k je celé číslo 0, 1, 2 .... spinové kvantové číslo m = -I, -I+1, -I+2 ......I-2, I-1, I magnetické kvantové číslo pro I = m = stav m = ­ stav Pro 2 spiny s I= existují 4 možné kombinace stavů , , a Pro 3 spiny s I= existuje 8 možností kombinace stavů , , , , , , , a 7 NMR a energiové hladiny Em = m * 0,1 0 - Larmorova frekvence E = + * 0,1 E = - * 0,1 pořadové číslo spinu - magnetogyrická konstanta (poměr) [rad. s-1.T-1] pro 1H = +2,67 x 108 rad. s-1.T-1 = 42 494 369 s-1.T-1 Při B0 = 4.7 T 0 = -200 x 106 Hz a 0 = -1,225 x 109 rad.s-1 8 Zemské magnetické pole Bo = 40 mT, 0 = -1.7 MHz 9 NMR a energiové hladiny Spektrum 10 NMR a energiové hladiny Dva spiny 11 NMR a energiové hladiny Dva spiny Výběrové pravidlo M = 1 Dovolené přechody mezi 1-3 a 2-4, 1-2 a 3-4, 12 NMR a energiové hladiny Dva spiny 13 NMR a energiové hladiny Dva spiny ­ jedno-kvantové přechody 14 NMR a energiové hladiny Dva spiny ­ více-kvantové přechody 14 ­ dvou-kvantový přechod 23 ­ nul-kvantový přechod 15 NMR a energiové hladiny Tři spiny 16 NMR a energiové hladiny Tři spiny 17 NMR a energiové hladiny Tři spiny Výběrové pravidlo M = 1 ale jen jeden spin může změnit svůj stav 18 NMR a energiové hladiny Tři spiny - subspektra Spin 3 Spin 3 19 NMR a energiové hladiny Tři spiny ­ více-kvantové přechody 20 NMR a energiové hladiny Dva spiny ­ silná interakce 21 NMR a energiové hladiny Dva spiny ­ silná interakce 12 < 7*J12 Stříškový efekt J12 = 5 Hz 22 NMR a energiové hladiny Dva spiny ­ silná interakce 12 < 7*J12 23 NMR a energiové hladiny Tři spiny ­ ABX systém - subspektra