Yadrо mаgnit rеzоnаnis vа mаss-spеktrоmеtriya tаhlil usullаri reja

YADRО MАGNIT RЕZОNАNIS VА MАSS-SPЕKTRОMЕTRIYA TАHLIL USULLАRI


Reja:

1. 
   Yadrо mаgnit rеzоnаnsi (yamr) usulining nаzаriy аsоslаri. Tajriba uslubi.
   
2. 
   Yadrо mаgnit rеzоnаnsi spеktrоskоpiyasidа signаllаrning o'rni vа kimyoviy siljish.
   

Yadro magnit rezonansi spektrlardagi signal (cho‘qqi) cho‘qqilar soni turlicha bo‘ladi. Spektrdagi cho‘qqilar sonini turlicha o‘rab olingan protonlar belgilaydi. Boshqacha aytganda, bir xil tipdagi protonlar bitta cho‘qqi beradi. Masalan, spektrda beshta bo‘lsa, shu modda molekulasidagi vodorod atomlari besh xil deymiz. Bir xil o‘rab olingan protonlar (ya’ni beshta chastotada rezonans beruvchi) ekvivalent protonlar deyiladi. Har xil o‘rab olinganlari esa (turli chastotali energiyalar yutuvchi) noekvivalent protonlardir:
SN₃-SN₂-S1 SN₃-SN-S1-SN₃ SN₃-SN₂-SN₂S1
a b a b a a b s
(1) (2) (3)
(1) da metil guruhidagi uchta proton (a), metilen guruhidagi ikkita proton (b) ekvivalentdir. SHuningdek, (2) da oltita proton (a, a) o‘zaro ekvivalent va hokazo.

(4) (5) (6) (7)

Protonlar kimyoviy magnit va sterekimyoviy ekvivalent bo‘ladi. Kimyoviy ekvivalentlik o‘z-o‘zidan tushunarli. Kimyoviy ekvivalent protonlar magnit ekvivalent ham bo‘ladi. Masalan, a protonlar magnit ekvivalentdir. Protonlar sterekimyoviy ekvivalent bo‘lishi uchun ular fazoda qo‘shbog‘ yoki asimmetrik uglerod atomiga nisbatan aynan bir xil joylashishi zarur.


Ko‘rinib turibdiki, sterekimyoviy ekvivalent protonlar ham kimyoviy ekvivalentdir.
Etil xloridiga (1) metil guruhining uchta protoni kimiyoviy va magnit ekvivalent ekanini aytib o‘tdik. Agar (2) ning konformatsiyalari ko‘rib chiqilsa, bu fikrga shubha tug‘iladi. Haqiqatdan ham etil xloridning biz kuzatgan bir lahzadagi konformatsiyasi (8) kabi bo‘lsin. Metil guruhining bitta protoni xlorga nisbatan antiholatda, qolgan ikkitasi esa tutash holatdadir.


(8) (9) (10)


Metil guruhi bitta protonning o‘rab olinishi qolgan ikkitasidan farq qilishini sezish kiyin emas, ya’ni bu uchta proton magnit ekvivalent emas. Undan bo‘lsa, nima uchun spektrda metil radikal protonlarining ekvivalentligi kuzatiladi, yani ular bitta signal beradi, chunki etil xloridda S—S bog‘ atrofida aylanish vaqti rezonans bo‘ladigan vaqtga nisbatan kichik. Boshqacha aytganda, modda spektri olinguncha (rezonans hosil qilinib, uni kayd qilingunga) qadar molekula S=S bog‘ atrofida bir marta (balki undan ham ko‘proq) aylanib chiqadi. Demak, YAMR-spektrometr haqiqiy anti va tutash holatdagi protonlar signallarini emas, balki shu holatlarning o‘rtachasiga muvofiq keladigan signallarni qayd qiladi. Agar (7-9) konformatsiyalar bir-biriga o‘tish (S–S bog‘ atrofida aylanishi) tezligi kichik bo‘lsa, YAMR-spektrometrda har qaysi konformatsiyani alohida rasmga olish va demak, spektrda metil guruh protonlarining magnit noekvivalentligini kuzatshi mumkin bo‘lar edi.
Konformatsiyalarning yoki konfiguratsiyalarning bir-biriga sekin o‘tishi va uni YAMRda kayd qilinishi mumkin bo‘lgan, hollar neft va gazlardan olingan organik birikmalarda juda ko‘p uchraydi. Bu esa yadro magnit rezonansi (YAMR) spektroskopiyasining imkoniyatlarini juda kengaytiradi, chunki boshqa birorta spektrometr bilan yuqoridagi o‘zgarishlarni kuzatib bo‘lmaydi.
YUqorida qayd etilganidek, etil xloriddagi metil protonlari anti va tutash konformatsiyalar o‘rtasidagi turuvchi signallardir. Haqiqatan ham, spektrdagi metil protonlari signali xira bo‘ladi.