Was ist Chemische Verschiebung

? Kernspinresonanz ( NMR) ist eines der mächtigsten Werkzeuge zur Verfügung , um der modernen organischen Chemiker . Mit NMR-Daten , die Bestimmung der Struktur von kleinen Molekülen wird ein relativ schnell ( wenn auch nicht ganz schmerzfrei ) Prozess. Eines der Konzepte, die Sie zu NMR- Daten zu interpretieren müssen, ist die chemische Verschiebung , die Ihnen einige wichtige Informationen über die Wasserstoff oder Kohlenstoffatomen in einem Molekül . Spin

Die Kerne der Atome haben eine Eigenschaft namens Spin . Der Schleuderwert für einen Kern hängt von der Anzahl von Protonen und Neutronen enthält . Einige Kerne haben einen Kernspin von 0 , andere 1/2, wieder andere von 1 und so weiter. Wenn ein Kern hat eine von Null verschiedene Spin -Wert , es heißt NMR -aktiv, und es wirkt ein wenig wie ein kleiner Magnet , sein eigenes Magnetfeld erzeugt wird. Und genau wie ein Magnet, wenn ein externes Magnetfeld angelegt wird , kann es sich mit dem Feld oder gegen sie auszurichten.
Absorption

Wenn ein Kern so ausgerichtet, das Magnetfeld läuft dem externen Magnetfeld , wird er Energie höher sein. Folglich zu einem bestimmten Zeitpunkt , die meisten NMR - aktiven Kernen in einer Probe wird mit dem externen Magnetfeld ausgerichtet werden, da dies einen niedrigeren Energiezustand . Sie können dies jedoch ändern, indem Beschuss mit Radiowellen mit unterschiedlichen Frequenzen . Wenn das Radiosignal eine Energie genau gleich der Differenz zwischen den zwei Orientierungen möglich, eine NMR-aktiven Nukleus , wird es absorbiert werden ; sonst wird es richtig durch.
Elektronen

Das externe Magnetfeld betrifft nicht nur die Atomkerne , aber es verursacht auch um die Elektronen der Zellkern zu bewegen. Dieser Strom erzeugt ein Magnetfeld , das dem äußeren Feld entgegen , so dass es " Schutzschilde" den Kern von dem äußeren Feld , und das Feld, das der Kern fühlt sich tatsächlich reduziert wird. Je größer die Elektronendichte um einen Kern , desto " abgeschirmt " wird es. Ein NMR- Spektroskop Blasten die Probe mit Radiowellen mit unterschiedlichen Frequenzen , um zu sehen , welche Frequenzen absorbiert werden. Höhere Frequenzen haben mehr Energie , so dass je höher die Frequenz , die absorbiert wird , desto weniger abgeschirmt die Kerne , die es absorbiert.
Graph

NMR-Daten wird in der Regel auf Leiter ein Diagramm, wie eine Reihe von vertikalen Linien oder sieht " Peaks ". Die chemische Verschiebung ist die horizontale Position eines jeden dieser Peaks . Die chemischen Verschiebungen sind relativ zu einem Standard bezeichnet Tetramethylsilan ; Auf diese Weise können die Chemiker für Unterschiede in den durch verschiedene Labore gebrauchte Maschinen kompensieren. Größere chemischen Verschiebungen bedeuten die Kerne " entschirmt ", während kleinere chemische Verschiebungen bedeuten, die Kerne sind stark abgeschirmt. Ein Chemiker kann diese Informationen zu nehmen und es verwenden, um herauszufinden, wo verschiedene Atome innerhalb eines Moleküls platziert .