روش طیف بینی NMR
اسلاید 1: عــنوان روش طیف بینی NMR(رزونانس مغناطیسی هسته ) گـردآورنده و تنـظیم :سارا شفتیزیـر نـظر اسـتاد محترم :جناب آقای دکتر موسوی نژاد
اسلاید 2: رزونانس مغناطيسي هسته اي (NMR)يک روش طيف سنجي است که براي شيميدانان آلي از اهميتي والا نسبت به طيف سنجي مادون قرمز برخوردار است . بسياري از هسته ها را مي توان با فنون NMR مطالعه کرد ، ولي هيدروژن و کربن بطور معمول مورد استفاده قرار مي گيرند . رزونانس مغناطيسي هسته اي ما را از تعداد هر نوع هيدروژن مطلع مي سازد . به علاوه اين روش ، اطلاعاتي راجع به طبيعت محيط اطراف اين گونه اتمهاي هيدروژن به دست مي دهد . طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته اي بخش اول : مفهوم اوليه
اسلاید 3: شاید مهم ترین طیف سنجی در شناسایی ساختار گسترده ای ترکیبات آلی، طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) باشد. تکنیک طیف سنجی رزونانس مغناطیس هسته ای بر اساس اندازه گیری تابش الکترومغناطیسی در ناحیه فرکانس رادیویی تقریبا 4 تا 600 مگاهرتز می باشد. بر خلاف جذب های فرابنفش مرئی و زیر قرمز که الکترون ها در فرایند جذب درگیرند، در این تکنیک هسته اتم ها در فرایند جذب درگیر می باشند. اساس نظری این تکنیک نخستین بار در سال 1924 توسط دبلیو پائولی ارایه شد.مقدمه
اسلاید 4: و پیشنهاد کرد هسته های اتمی خاص، خواص گشتاور مغناطیسی دارند که در نتیجه قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی شکافتگی انرژی آن ها منجر می شود. به هرحال تا سال 1946 طول کشید که بلاخ در دانشگاه استانفورد و پرسل در هاروارد به طور مستقل نشان دادند که هسته در یک میدان مغناطیسی قوی که به شکافتگی سطوح انرژی منجر می شود، تابش الکترومغناطیسی را جذب می کند.
اسلاید 5: اجزای مهم یک طیف‌سنج NMR عبارت است از:مغناطیسپیمایش میدان مغناطیسی : یک جفت سیم‌پیچ به صورت موازی با سطوح مغناطیسی، که تناوب میدان اعمال شده در یک گسترهٔ کوچک را امکان‌پذیر می‌سازد.منبع موج رادیویی
اسلاید 6: آشکارساز در فیزیک ذرات بنیادی، فیزیک هسته ای و مهندسی هسته ای آزمایشگاهی و کاربردی آشکارساز ذرات (در انگلیسی: Particle detector) یا آشکارساز پرتو به ابزاری گویند که با آن بتوان ذرات پرانرژی را آشکار، ردیابی یا شناسایی کرد، مانند موارد حاصل از واپاشی هسته ای، پرتوهای کیهانی یا واکنشهای شتاب دهنده های ذرات بنیادی.موارد جدید تر به عنوان گرماسنج انرزی ناشی از پتوزایی را اندازه گیری می کنند.که برای اندازه گیری گشتاور، اسپین، بار و ... ذرات هم کاربرد دارد.
اسلاید 7: در این روش می‌توان از طریق میزان احساس میدان به وسیله‌ی هسته یک اتم ، شکافتگی‌های حاصل از اتم‌های مجاور در طیف را در یافت. این شکافتگی‌ها نشان‌دهنده‌ی الگوی ساختاری پیچیده‌ای هستند که می‌توان از طریق آنها به چینش اتم‌ها در یک مولکول پی برد.کاربردها
اسلاید 8: تشدید مغناطیسی هسته بر اساس فیزیک کوانتومی شرح داده می‌شود. تاثیر این دستگاه به دلیل اطلاعات گسترده و تنوع نمونه‌های مورد استفاده شامل محلول‌ها و جامدات اهمیت ویژه‌ای دارد.
اسلاید 9: در این دستگاه از یک میدان مغناطیسی قوی برای تشدید هسته‌های مولکولی استفاده می‌شود. این میدان توسط دو پیچه مغناطیسی که به طور موازی بسته شده‌اند، تولید می‌شود. یکای بین المللی میدان مغناطیسی تسلا است. مثلا میدان مغناطیسی زمین تقریبا 4-10 تسلا است.در دستگاه‌های NMR پیشرفته این میدان حدود 20-1 تسلا است. همان طور که می‌دانیم هسته از پروتون و نوترون تشکیل شده است که هر کدام از این ذرات دارای اسپین هستند یعنی به دور خود می‌چرخند.نحوه عملکرد دستگاه
اسلاید 10: شکل زیر یک طرح ساده از عملکرد درونی یک دستگاه H-NMR را نشان می‌دهد.
اسلاید 11:
اسلاید 12: در يک ميدان مغناطيسي ، حالات اسپين انرژي يکساني را نخواهند داشت ، زيرا يک هسته ذره اي باردار بوده و هر ذره باردار متحرک خود توليد ميدان مغناطيسي مي کند . بنابراين ، يک هسته داراي گشتاور مغناطيسي ( ) است که به وسيله بار و اسپين آن توليد مي شود . يک هسته هيدروژن مي تواند اسپيني موافق جهت عقربه هاي ساعت (2/1+)يا مخالف جهت عقربه هاي ساعت (2/1-)داشته باشد و در اين دو حالت ̦گشتاورهاي مغناطيسي خود را يا در جهت ميدان و يا در خلاف جهت آن قرار مي دهند(شکل 1) . گشتاور مغناطيسي هسته
اسلاید 13: طيف سنج رزونانس مغناطيسي هسته اي دو نوع طيف سنج براي اين منظور موجود است : 1 - دستگاه موج پيوسته (CW) :که نمونه از آن در زير ديده مي شود .
اسلاید 14: 2- دستگاه تبديل فوريه تپشي : اين روش استفاده از يک انفجار انرژي قدرتمند ولي کوتاه به نام تپ است که کليه هسته هاي مغناطيسي در مولکول را بطور همزمان تهييج مي کند . وقتي تپ متوقف شد ، در آن صورت هسته هاي تهييج شده شروع به از دست دادن انرژي تهييج خود مي کنند و به حالت اسپيني اوليه خود باز مي گردند . آنگاه که هسته برانگيخته شده آسايش مي کند ، شروع به تابش اشعه الکترومغناطيس مي نمايد . چون مولکول حاوي هسته هاي مختلف بسيار است لذا ، فرکانسهاي گوناگون بسياري از اشعه الکترومغناطيسي بطور همزمان تابش خواهند نمود . اين تابش را زوال القاي آزاد (FID) مي نامند .
اسلاید 15: منابع NMR Spectroscopy Explained: Simplified Theory, Applications and Examples for Organic Chemistry and Structural Biology by Neil E. Jacobsen- Wiley press- U.S.A.- ۲۰۰۷G.A.M. Webb (ed.), Nuclear Magnetic Resonance, Royal Society Of Chemistry, United Kingdom, 2008. ISBN 978-0-85404-115-2بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.