PHƯƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƯỞNG từ hạt NHÂN

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân viết tắt là NMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy ),thu được từ những phân tử có chứa hạt nhân có momen động lượng khác không. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân là một trong các phương pháp vật lý quan trọng nghiên cứu cấu trúc phân tử , xác định thành phần hóa học trong một mẫu chất , nghiên cứu động học và cơ chế phản ứng.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ ỨNG DỤNG TRONG HĨA HỌC (Spectroscopic methods apply for chemistry) GVHD: TS.PHẠM ĐÌNH DŨ SINH VIÊN: LÊ PHẠM HUYNH NGUYỄN VĂN QUỐC NGUYỄN THỊ THÙY LINH LỚP : D14HH01 PHƯƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN Chương 4: LOGO PHƯƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN Khái niệm Năng lượng cộng hưởng Độ chuyển dịch hóa học Tương tác spin- spin Phương pháp phân tích phổ cơng hưởng từ hạt nhân H Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C Phổ cộng hưởng từ hạt nhân số hợp chất hữu 9/13/17 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO 1.Khái niệm Phổ cộng hưởng từ hạt nhân viết tắt NMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy ),thu từ phân tử có chứa hạt nhân có momen động lượng khác khơng Phổ cộng hưởng từ hạt nhân phương pháp vật lý quan trọng nghiên cứu cấu trúc phân tử , xác định thành phần hóa học mẫu chất , nghiên cứu động học chế phản ứng 9/13/17 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO Sơ đồ máy phổ cộng hưởng từ hạt nhân 9/13/17 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO 2.Năng lượng cộng hưởng 2.1 Spin hạt nhân Tất hạt nhân mang điện tích   Một số hạt nhân có điện tích chuyển động xung quanh trục hạt nhân, chuyển đơng quay điện tích làm sinh Momem từ dọc theo trục hạt nhân: µ.P Trong đó: :momem từ P: momem góc :hệ số từ thẩm 9/13/17 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO 2.Năng lượng cộng hưởng  Giá trị tuyệt đối momen spin hạt nhân P tính theo I: P=(h/2�).I Trong đó: I :là số lượng tử spin hạt nhân, ( =0 khơng tồn momen từ I=0, �#0 tồn momen từ hay I#0 có tượng NMR)  Giá trị tuyệt đối momen từ � tính theo I: �=�(�/ �)�/� �) � 9/13/17 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO 2.Năng lượng cộng hưởng  Hiệu số hai mức lượng hạt nhân tương ứng với hai hàm sóng hạt nhân tính công thức: γh B0 ∆E = 2π  : (1) Tỉ số từ hồi chuyển, đặc trưng cho loại hạt nhân B0: Cường độ từ trường h : số Plank 9/13/17 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO 2.Năng lượng cộng hưởng    Biểu thức cho thấy E phụ thc vào thân hạt nhân vào cường độ từ trường áp đặt cho hạt nhân Vì E= hν ( theo Borh ) nên suy ra: γ B0 ν = 2π 9/13/17 Với ν tần số (Hz) Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học (2) LOGO 2.Năng lượng cộng hưởng 2.2.Điều kiện cộng hưởng  Để có phổ cộng hưởng từ hạt nhân ta cần đặt mẫu nghiên cứu vào từ trường mạnh, có cường độ B0 tác dụng lên mẫu tần số ν thỏa mãn phương trình: γ B0 ν =  Trong điều kiện xảy tượng2 π có chuyển hạt nhân từ mức lượng lên một mức lượng cao lúc xảy cộng hưởng từ hạt nhân 9/13/17 10 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO Phương pháp phân tích phổ cơng hưởng từ hạt nhân H 5.1.2 Kí hiệu phổ  Khi hai hay nhiều hạt nhân phân tử có tương tác spin- spin với Người ta nói đến hệ hạt nhân Người ta kí hiệu hạt nhân chữ A,B,C,… M,X,Y…  Các hạt nhân có loại hạt nhân độ chuyển dịch hóa học gọi hạt nhân tương dương kí hiệu loại chữ cái, số lượng hạt nhân ghi chữ số phía bên phải 9/13/17 18 Các phương pháp Phổ ứng dụng Hóa học LOGO Phương pháp phân tích phổ cơng hưởng từ hạt nhân H  Sự đánh giá phổ phụ thuộc vào tỉ lệ hệ số độ chuyển dịch hóa học số tương tác spin : Nếu hiệu số độ chuyển dịch hóa học hai nhóm hạt nhân nhỏ số tương tác chúng (K