एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी। एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर के लिए एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी मैग्नेट के अनुप्रयोग
एलिल दरार- लत एलिलिक सिस्टम में प्रोटॉन के बीच स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक ( 4 जे ) जो काफी हद तक मरोड़ कोण पर निर्भर करता है परमाणुओं एचसी 2 सी 3 और सी 1 सी 2 सी 3 द्वारा गठित विमानों के बीच।
वलय- चक्रीय संयुग्म प्रणाली.
एट्रोपिक अणु- यौगिकों के अणु जो रिंग करंट उत्पन्न नहीं करते हैं।
बंधन कोण (θ) - एक कार्बन परमाणु पर दो बंधों के बीच का कोण।
पड़ोसी इंटरैक्शन -तीन बंधों द्वारा अलग किए गए नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया।
ऑफ-रेजोनेंस डिकॉउलिंग(प्रतिध्वनि वियुग्मन से बाहर) - आपको सीएच 3, सीएच 2, सीएच समूहों और चतुर्धातुक कार्बन परमाणु के संकेतों के बीच अंतर करने की अनुमति देता है। ऑफ-रेजोनेंस डिकॉउलिंग का निरीक्षण करने के लिए, एक आवृत्ति का उपयोग किया जाता है जो रासायनिक बदलाव के करीब है, लेकिन सिग्नल की अनुनाद आवृत्ति के अनुरूप नहीं है। इस दमन से इंटरैक्शन की संख्या में कमी आ जाती है, इस हद तक कि केवल प्रत्यक्ष इंटरैक्शन ही रिकॉर्ड किए जाते हैं। जे(सी,एच) इंटरैक्शन।
जेमिनल इंटरैक्शन -दो आबंधों द्वारा अलग किए गए नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया।
हेटेरोन्यूक्लियर सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (HETCOR)- इन प्रयोगों में, 1 एच स्पेक्ट्रा के रासायनिक बदलावों को एक अक्ष पर रखा गया है, जबकि 13 सी रासायनिक बदलावों को दूसरे अक्ष पर रखा गया है। हेटकोर - COSY का हेटेरोन्यूक्लियर संस्करण, जो 1 एच और 13 सी के बीच अप्रत्यक्ष हेटेरोन्यूक्लियर स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन का उपयोग करता है।
एचएमक्यूसी - हेटेरोन्यूक्लियरमल्टीक्वांटमसह - संबंध- पंजीकरण 1 एन 13 सी से डिकॉउलिंग के साथ।
एचएसक्यूसी - हेटेरोन्यूक्लियर मल्टीक्वांटम सहसंबंध- एचएमक्यूसी विकल्प
COLOC - सहसंबंध लंबा (बहुत लंबा)
एचएमबीसी (हेटेरोन्यूक्लियर मल्टीप्लबॉन्ड सहसंबंध)- लंबी दूरी की हेटेरोन्यूक्लियर स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन का पता लगाने के लिए एचएमक्यूसी प्रयोग का एक प्रकार। एचएमबीसी, एचएमक्यूसी प्रयोग की तुलना में उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात उत्पन्न करता है।
जाइरोमैग्नेटिक अनुपात (γ ) - नाभिक के चुंबकीय गुणों की विशेषताओं में से एक।
समजातीय अंतःक्रिया- एलिलिक सिस्टम में 5 बॉन्ड के माध्यम से इंटरेक्शन।
आगे इंटरैक्शन -नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया जो 3 से अधिक कड़ियों (आमतौर पर 4-5 कड़ियों के माध्यम से) से अलग होती हैं।
सेंसर- एक उपकरण जो नमूने में दालों का संचरण और अनुनाद संकेतों का पंजीकरण प्रदान करता है। सेंसर ब्रॉडबैंड और चयनात्मक रूप से ट्यून किए गए हैं। इन्हें चुंबक के सक्रिय क्षेत्र में स्थापित किया जाता है।
डायहेड्रल (मरोड़) कोण- विचाराधीन कनेक्शनों के बीच दो विमानों द्वारा बनाया गया कोण।
दो आयामीजे-स्पेक्ट्रा.द्वि-आयामी जे-स्पेक्ट्रोस्कोपी को एसएसवी से जुड़े एक आवृत्ति समन्वय और रासायनिक बदलाव से जुड़े दूसरे समन्वय की उपस्थिति की विशेषता है। दो परस्पर लंबवत निर्देशांकों में द्वि-आयामी जे-स्पेक्ट्रा का समोच्च प्रतिनिधित्व सबसे व्यापक है।
द्वि-आयामी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी -पल्स अनुक्रमों का उपयोग करते हुए प्रयोग, जो एक प्रतिनिधित्व में एनएमआर स्पेक्ट्रम प्राप्त करना संभव बनाता है जिसमें जानकारी दो आवृत्ति निर्देशांक पर वितरित की जाती है और एनएमआर मापदंडों की अन्योन्याश्रयता के बारे में जानकारी से समृद्ध होती है। परिणाम दो ऑर्थोगोनल अक्षों और एक संकेत के साथ एक वर्ग स्पेक्ट्रम है जिसमें निर्देशांक (, ) के साथ बिंदु पर आवृत्ति प्रतिनिधित्व में अधिकतम है, यानी, विकर्ण पर।
डेल्टा स्केल (δ -स्केल) - एक पैमाना जिसमें टीएमएस प्रोटॉन का रासायनिक बदलाव शून्य के रूप में लिया जाता है।
प्रतिचुंबकीय बदलाव- गुंजयमान संकेत का कमजोर क्षेत्र क्षेत्र में स्थानांतरण (बड़े मान)। δ ).
डायट्रोपिक अणु- 4 से रद्द एन+2 π इलेक्ट्रॉन, जो हकेल के नियम के अनुसार, सुगंधित होते हैं।
नक़ल - दो परस्पर क्रिया करने वाले नाभिकों का एक संकेत, जिसे 1H NMR स्पेक्ट्रम में समान तीव्रता की दो रेखाओं द्वारा दर्शाया जाता है।
समकालिक नाभिक- समान रासायनिक बदलाव मान वाले नाभिक। अक्सर वे रासायनिक रूप से समतुल्य होते हैं, यानी उनका रासायनिक वातावरण समान होता है।
अभिन्न संकेत तीव्रता(वक्र के नीचे का क्षेत्र) - एक इंटीग्रेटर द्वारा मापा जाता है और चरणों के रूप में दिखाया जाता है, जिसकी ऊंचाई क्षेत्र के समानुपाती होती है और दिखाती है सापेक्ष संख्याप्रोटोन.
स्पंदित स्पेक्ट्रोस्कोपी -चुंबकीय नाभिक को उत्तेजित करने की एक विधि - छोटी और शक्तिशाली (सैकड़ों किलोवाट) उच्च-आवृत्ति दालों का उपयोग करना। वाहक आवृत्ति ν o और अवधि t p वाली एक पल्स आवृत्ति रेंज +1/t p में एक उत्तेजना बैंड बनाती है। यदि पल्स की लंबाई कई माइक्रोसेकंड है, और ν o लगभग किसी दिए गए प्रकार के नाभिक के लिए अनुनाद आवृत्ति क्षेत्र के केंद्र से मेल खाता है, तो बैंड संपूर्ण आवृत्ति रेंज को कवर करेगा, जिससे सभी नाभिकों का एक साथ उत्तेजना सुनिश्चित होगी। परिणामस्वरूप, एक तेजी से क्षय होने वाली साइन तरंग (ईएसडब्ल्यू) दर्ज की जाती है। इसमें आवृत्ति, यानी वास्तव में, रासायनिक बदलाव और रेखा के आकार दोनों के बारे में जानकारी शामिल है। हमारे लिए अधिक परिचित रूप - आवृत्ति प्रतिनिधित्व में स्पेक्ट्रम - फूरियर ट्रांसफॉर्म नामक गणितीय प्रक्रिया का उपयोग करके एसआईएस से प्राप्त किया जाता है।
स्पंदित एनएमआर- छोटी और शक्तिशाली (सैकड़ों किलोवाट) उच्च-आवृत्ति दालों का उपयोग करके चुंबकीय नाभिक को उत्तेजित करने की एक विधि। नाड़ी के दौरान, सभी नाभिक इसके साथ ही उत्तेजित होते हैं, और फिर, नाड़ी रुकने के बाद, नाभिक अपनी मूल जमीनी स्थिति में लौट आते हैं (आराम करते हैं)। नाभिक के शिथिल होने से ऊर्जा की हानि से एक संकेत प्रकट होता है, जो सभी नाभिकों से प्राप्त संकेतों का योग है और बड़ी संख्या में नम द्वारा वर्णित है साइनसोइडल वक्रसमय पैमाने पर, जिनमें से प्रत्येक एक निश्चित गुंजयमान आवृत्ति से मेल खाता है।
स्पिन-स्पिन इंटरेक्शन स्थिरांक (एसएसआईसी)- विभिन्न नाभिकों की परस्पर क्रिया की मात्रात्मक विशेषताएँ।
सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (COSY) -दो 90o पल्स के साथ प्रयोग करें। इस प्रकार की द्वि-आयामी स्पेक्ट्रोस्कोपी में, स्पिन-युग्मित चुंबकीय नाभिक के रासायनिक बदलाव सहसंबद्ध होते हैं। द्वि-आयामी COZY स्पेक्ट्रोस्कोपी, कुछ शर्तों के तहत, बहुत छोटे स्थिरांक की उपस्थिति को प्रकट करने में मदद करती है जो आमतौर पर एक-आयामी स्पेक्ट्रा में अदृश्य होते हैं।
आरामदायक- ऐसे प्रयोग जिनमें नाड़ी की अवधि भिन्न होती है। इससे विकर्ण चोटियों के आकार को कम करना संभव हो जाता है जिससे आस-पास की क्रॉस-चोटियों (COSY45, COSY60) की पहचान करना मुश्किल हो जाता है।
DQF-COSY - डबल क्वांटाइज़्ड फ़िल्टर -विकर्ण पर सिंगललेट्स और उनके अनुरूप हस्तक्षेप को दबाता है।
COSYLR (लंबी रैंक)- आरामदायक प्रयोग, जो आपको लंबी दूरी की बातचीत निर्धारित करने की अनुमति देता है।
टीओसीएसवाई - कुलसह - संबंधस्पेक्ट्रोस्कोपी- शूटिंग मोड, जो आपको अध्ययन के तहत संरचनात्मक टुकड़े में बांड के माध्यम से चुंबकीयकरण को स्थानांतरित करके संकेतों से संतृप्त स्पेक्ट्रम में सिस्टम के सभी स्पिनों के बीच क्रॉस-चोटियां प्राप्त करने की अनुमति देता है। बहुधा जैव अणुओं का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
लार्मोर आवृत्ति- एनएमआर में पुरस्सरण आवृत्ति।
चुंबकीय रूप से समतुल्यवे नाभिक होते हैं जिनकी गुंजयमान आवृत्ति समान होती है और किसी भी पड़ोसी समूह के नाभिक के साथ स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक का एक सामान्य विशेषता मूल्य होता है।
मल्टीक्वांटम सुसंगतता- सुपरपोज़िशन स्थिति, जब दो या दो से अधिक इंटरैक्टिंग स्पिन ½ एक साथ पुन: उन्मुख होते हैं।
बहुआयामी एनएमआर- एक से अधिक आवृत्ति पैमाने के साथ एनएमआर स्पेक्ट्रा का पंजीकरण।
मल्टीप्लेट - एक समूह का संकेत जो अनेक रेखाओं के रूप में प्रकट होता है।
अप्रत्यक्ष स्पिन इंटरैक्शन - नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया, जो बंधनों की एक प्रणाली के माध्यम से अणु के भीतर प्रसारित होती है और तीव्र आणविक गति के दौरान औसत नहीं होती है।
अनुचुम्बकीय कण - कणों में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, जिसका चुंबकीय क्षण बहुत बड़ा होता है।
पैरामैग्नेटिक शिफ्ट- एक मजबूत क्षेत्र (बड़े मान) के क्षेत्र में गुंजयमान संकेत का स्थानांतरण δ ).
पैराट्रोपिक अणु - 4 के बराबर π इलेक्ट्रॉनों की संख्या के साथ रद्द कर दिया गया एन।
प्रत्यक्ष स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक हैएक बंधन द्वारा अलग किए गए नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया को दर्शाने वाला एक स्थिरांक।
प्रत्यक्ष स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन- नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया, जो अंतरिक्ष के माध्यम से प्रसारित होती है।
गुंजयमान संकेत -उच्च-आवृत्ति थरथरानवाला के कारण ईजेनस्टेट्स के बीच संक्रमण के दौरान ऊर्जा अवशोषण के अनुरूप वर्णक्रमीय रेखा।
विश्राम प्रक्रियाएं - गैर-विकिरणीय प्रक्रियाओं के कारण ऊपरी स्तर पर ऊर्जा की हानि और निचले ऊर्जा स्तर पर वापसी।
साथ वाइपिंग- चुंबकीय क्षेत्र में क्रमिक परिवर्तन, जिसके परिणामस्वरूप अनुनाद की स्थिति प्राप्त होती है।
प्रथम क्रम स्पेक्ट्रा- स्पेक्ट्रा जिसमें चुंबकीय रूप से समतुल्य नाभिक ν के अलग-अलग समूहों के रासायनिक बदलाव में अंतर होता है हेस्पिन-स्पिन इंटरेक्शन स्थिरांक से काफी अधिक जे .
स्पिन-जाली विश्राम - विश्राम की प्रक्रिया (ऊर्जा हानि), जिसका तंत्र पर्यावरण के स्थानीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ बातचीत से जुड़ा है।
स्पिन-स्पिन विश्राम - विश्राम की प्रक्रिया एक उत्तेजित नाभिक से दूसरे में ऊर्जा के स्थानांतरण के परिणामस्वरूप की जाती है।
इलेक्ट्रॉनों की स्पिन-स्पिन अंतःक्रिया- विभिन्न नाभिकों के चुंबकीय संपर्क के परिणामस्वरूप होने वाली अंतःक्रिया, जिसे सीधे अनबाउंड नाभिक के रासायनिक बंधों के इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है।
स्पिन प्रणाली- यह नाभिकों का एक समूह है जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, लेकिन उन नाभिकों के साथ बातचीत नहीं करते हैं जो स्पिन प्रणाली का हिस्सा नहीं हैं।
रासायनिक पारी -मानक पदार्थ के नाभिक के संकेत के सापेक्ष अध्ययन के तहत नाभिक के संकेत का विस्थापन।
रासायनिक रूप से समतुल्य नाभिक- नाभिक जिनकी गुंजयमान आवृत्ति समान होती है और रासायनिक वातावरण समान होता है।
एक प्रकार का नृत्य - एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में, यह विद्युत चुम्बकीय कुंडलियों का नाम है जो कम तीव्रता के चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जो एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में असमानताओं को ठीक करते हैं।
ब्रॉडबैंड इंटरचेंज(1 एन ब्रॉडबैंड डिकॉउलिंग) - सभी 13 सी 1 एच इंटरैक्शन को पूरी तरह से हटाने के लिए, मजबूत विकिरण का उपयोग, जो प्रोटॉन रासायनिक बदलाव की पूरी श्रृंखला को कवर करता है।
परिरक्षण - अन्य नाभिकों के प्रेरित चुंबकीय क्षेत्रों के प्रभाव में गुंजयमान संकेत की स्थिति में परिवर्तन।
वैन डेर वाल्स प्रभाव- एक प्रभाव जो एक प्रोटॉन और एक पड़ोसी समूह के बीच एक मजबूत स्थानिक संपर्क के दौरान होता है और इलेक्ट्रॉनिक वितरण की गोलाकार समरूपता में कमी और स्क्रीनिंग प्रभाव में पैरामैग्नेटिक योगदान में वृद्धि का कारण बनता है, जो बदले में बदलाव की ओर जाता है कमजोर क्षेत्र के लिए सिग्नल का.
ज़ीमन प्रभाव- चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा स्तरों का विभाजन।
छत का प्रभाव- मल्टीप्लेट में केंद्रीय रेखाओं की तीव्रता में वृद्धि और दूर की रेखाओं की तीव्रता में कमी।
चुंबकीय अनिसोट्रॉपी प्रभाव(तथाकथित अनिसोट्रॉपी शंकु) द्वितीयक प्रेरित चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क का परिणाम है।
परमाणु चतुर्भुज अनुनाद (एनक्यूआर) -स्पिन क्वांटम संख्या के साथ नाभिक के लिए मनाया गया मैं > 1/2 परमाणु आवेश के अगोलाकार वितरण के कारण। ऐसे नाभिक बाहरी विद्युत क्षेत्रों के ग्रेडिएंट्स के साथ बातचीत कर सकते हैं, विशेष रूप से अणु के इलेक्ट्रॉन गोले के क्षेत्रों के ग्रेडिएंट्स के साथ जिसमें नाभिक स्थित होता है और एक लागू बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी अलग-अलग ऊर्जाओं की विशेषता वाली स्पिन अवस्थाएं होती हैं।
परमाणु मैग्नेटोनपरमाणु मैग्नेटोन मान की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
नाभिकीय चुबकीय अनुनाद(एनएमआर) एक भौतिक घटना है जिसका उपयोग अणुओं के गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जब परमाणु नाभिक चुंबकीय क्षेत्र में रेडियो तरंगों से विकिरणित होते हैं।
परमाणु कारक - किसी नाभिक के आवेश और उसके द्रव्यमान का अनुपात।
एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी एक गैर-विनाशकारी विश्लेषण पद्धति है। आधुनिक स्पंदित एनएमआर फूरियर स्पेक्ट्रोस्कोपी 80 मैग पर विश्लेषण की अनुमति देती है। कोर. एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी इनमें से एक प्रमुख है। भौतिक-रसायन. विश्लेषण के तरीकों में, इसके डेटा का उपयोग अंतराल के रूप में स्पष्ट पहचान के लिए किया जाता है। रासायनिक उत्पाद r-tions, और लक्ष्य इन-इन। संरचनात्मक असाइनमेंट और मात्रा के अलावा. विश्लेषण, एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी गठनात्मक संतुलन, ठोस पदार्थों में परमाणुओं और अणुओं के प्रसार, आंतरिक के बारे में जानकारी लाती है। गति, हाइड्रोजन बांड और तरल पदार्थों में जुड़ाव, कीटो-एनोल टॉटोमेरिज्म, मेटालो- और प्रोटोट्रॉपी, बहुलक श्रृंखलाओं में इकाइयों का क्रम और वितरण, पदार्थों का सोखना, आयनिक क्रिस्टल, तरल क्रिस्टल आदि की इलेक्ट्रॉनिक संरचना। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी जानकारी का एक स्रोत है बायोपॉलिमर की संरचना पर, समाधान में प्रोटीन अणुओं सहित, एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के डेटा की विश्वसनीयता में तुलनीय। 80 के दशक में जटिल रोगों के निदान और जनसंख्या की चिकित्सा जांच के लिए चिकित्सा में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी और टोमोग्राफी विधियों का तेजी से परिचय शुरू हुआ।
एनएमआर स्पेक्ट्रा में रेखाओं की संख्या और स्थिति स्पष्ट रूप से कच्चे तेल, सिंथेटिक के सभी अंशों की विशेषता बताती है। रबर, प्लास्टिक, शेल, कोयला, दवाइयाँ, औषधियाँ, रासायनिक उत्पाद। और फार्मास्युटिकल प्रोम-एसटीआई, आदि
पानी या तेल की एनएमआर लाइन की तीव्रता और चौड़ाई से बीजों की नमी और तेल की मात्रा और अनाज की सुरक्षा को सटीक रूप से मापना संभव हो जाता है। पानी के संकेतों से अलग होने पर, प्रत्येक अनाज में ग्लूटेन सामग्री को रिकॉर्ड करना संभव है, जो तेल सामग्री विश्लेषण की तरह, त्वरित कृषि चयन की अनुमति देता है। फसलें
तेजी से मजबूत चुम्बकों का उपयोग। फ़ील्ड (सीरियल उपकरणों में 14 टी तक और प्रयोगात्मक प्रतिष्ठानों में 19 टी तक) समाधान में प्रोटीन अणुओं की संरचना को पूरी तरह से निर्धारित करने की क्षमता प्रदान करता है, बायोल का व्यक्त विश्लेषण। तरल पदार्थ (रक्त, मूत्र, लसीका, मस्तिष्कमेरु द्रव में अंतर्जात चयापचयों की सांद्रता), नई बहुलक सामग्री का गुणवत्ता नियंत्रण। इस मामले में, मल्टीक्वांटम और मल्टीडायमेंशनल फूरियर स्पेक्ट्रोस्कोपी के कई वेरिएंट का उपयोग किया जाता है। तकनीकें.
एनएमआर परिघटना की खोज एफ. बलोच और ई. परसेल (1946) ने की थी, जिसके लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार (1952) से सम्मानित किया गया था।
परमाणु चुंबकीय अनुनाद की घटना का उपयोग न केवल भौतिकी और रसायन विज्ञान में, बल्कि चिकित्सा में भी किया जा सकता है: मानव शरीर समान कार्बनिक और अकार्बनिक अणुओं का एक संग्रह है।
इस घटना का निरीक्षण करने के लिए, एक वस्तु को एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है और रेडियो आवृत्ति और क्रमिक चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में लाया जाता है। अध्ययन के तहत वस्तु के चारों ओर प्रारंभ करनेवाला कुंडल में, एक वैकल्पिक इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) उत्पन्न होता है, जिसके आयाम-आवृत्ति स्पेक्ट्रम और समय-क्षणिक विशेषताओं में गूंजने वाले परमाणु नाभिक के स्थानिक घनत्व के साथ-साथ केवल विशिष्ट अन्य मापदंडों के बारे में जानकारी होती है। नाभिकीय चुबकीय अनुनाद। इस जानकारी का कंप्यूटर प्रसंस्करण एक त्रि-आयामी छवि उत्पन्न करता है जो रासायनिक रूप से समतुल्य नाभिक के घनत्व, परमाणु चुंबकीय अनुनाद विश्राम समय, द्रव प्रवाह दर के वितरण, अणुओं के प्रसार और जीवित ऊतकों में जैव रासायनिक चयापचय प्रक्रियाओं की विशेषता बताता है।
एनएमआर इंट्रोस्कोपी (या चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग) का सार, वास्तव में, परमाणु चुंबकीय अनुनाद संकेत के आयाम के एक विशेष प्रकार के मात्रात्मक विश्लेषण का कार्यान्वयन है। पारंपरिक एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में, व्यक्ति वर्णक्रमीय रेखाओं का सर्वोत्तम संभव रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने का प्रयास करता है। इसे प्राप्त करने के लिए, चुंबकीय प्रणालियों को इस तरह से समायोजित किया जाता है ताकि नमूने के भीतर सर्वोत्तम संभव क्षेत्र एकरूपता बनाई जा सके। इसके विपरीत, एनएमआर इंट्रोस्कोपी विधियों में, निर्मित चुंबकीय क्षेत्र स्पष्ट रूप से गैर-समान होता है। फिर यह उम्मीद करने का कारण है कि नमूने के प्रत्येक बिंदु पर परमाणु चुंबकीय अनुनाद की आवृत्ति का अपना मूल्य है, जो अन्य भागों के मूल्यों से भिन्न है। एनएमआर सिग्नल (मॉनिटर स्क्रीन पर चमक या रंग) के आयाम के ग्रेडेशन के लिए कोई भी कोड सेट करके, आप ऑब्जेक्ट की आंतरिक संरचना के अनुभागों की एक पारंपरिक छवि (टोमोग्राम) प्राप्त कर सकते हैं।
एनएमआर इंट्रोस्कोपी और एनएमआर टोमोग्राफी का आविष्कार दुनिया में सबसे पहले 1960 में वी. ए. इवानोव ने किया था। एक अक्षम विशेषज्ञ ने एक आविष्कार (विधि और उपकरण) के लिए आवेदन को "... प्रस्तावित समाधान की स्पष्ट बेकारता के कारण" अस्वीकार कर दिया, इसलिए इसके लिए कॉपीराइट प्रमाणपत्र केवल 10 साल से अधिक समय बाद जारी किया गया था। इस प्रकार, यह आधिकारिक तौर पर मान्यता प्राप्त है कि एनएमआर टोमोग्राफी के लेखक नीचे सूचीबद्ध नोबेल पुरस्कार विजेताओं की टीम नहीं हैं, बल्कि एक रूसी वैज्ञानिक हैं। इस कानूनी तथ्य के बावजूद, एनएमआर टोमोग्राफी के लिए नोबेल पुरस्कार वी. ए. इवानोव को नहीं दिया गया।
स्पेक्ट्रा के सटीक अध्ययन के लिए, प्रकाश किरण और प्रिज्म को सीमित करने वाली एक संकीर्ण भट्ठा जैसे सरल उपकरण अब पर्याप्त नहीं हैं। ऐसे उपकरणों की आवश्यकता होती है जो एक स्पष्ट स्पेक्ट्रम प्रदान करते हैं, यानी, ऐसे उपकरण जो अलग-अलग लंबाई की तरंगों को अच्छी तरह से अलग कर सकते हैं और स्पेक्ट्रम के अलग-अलग हिस्सों को ओवरलैप नहीं होने देते हैं। ऐसे उपकरणों को स्पेक्ट्रल उपकरण कहा जाता है। अक्सर, वर्णक्रमीय तंत्र का मुख्य भाग एक प्रिज्म या विवर्तन झंझरी होता है।
इलेक्ट्रॉनिक पैरामैग्नेटिक अनुनाद
विधि का सार
इलेक्ट्रॉन पैरामैग्नेटिक अनुनाद की घटना का सार अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण का गुंजयमान अवशोषण है। एक इलेक्ट्रॉन में एक स्पिन और एक संबद्ध चुंबकीय क्षण होता है।
यदि हम परिणामी कोणीय गति J के साथ एक मुक्त रेडिकल को B 0 शक्ति वाले चुंबकीय क्षेत्र में रखते हैं, तो J गैरशून्य के लिए, चुंबकीय क्षेत्र में विकृति दूर हो जाती है, और चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप, 2J+1 स्तर उत्पन्न होते हैं, जिनकी स्थिति अभिव्यक्ति द्वारा वर्णित है: W =gβB 0 M, (जहां M = +J, +J-1, …-J) और चुंबकीय क्षण के साथ चुंबकीय क्षेत्र की ज़ीमन इंटरैक्शन द्वारा निर्धारित किया जाता है जे. इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तरों का विभाजन चित्र में दिखाया गया है।
एक स्थिर (ए) और वैकल्पिक (बी) क्षेत्र में परमाणु स्पिन 1 के साथ एक परमाणु के लिए ऊर्जा स्तर और अनुमत संक्रमण।
यदि अब हम आवृत्ति ν के साथ एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर बी 0 के लंबवत विमान में ध्रुवीकृत, अनुचुंबकीय केंद्र पर लागू करते हैं, तो यह चुंबकीय द्विध्रुवीय संक्रमण का कारण बनेगा जो चयन नियम ΔM = 1 का पालन करता है। जब की ऊर्जा इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण फोटोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंग की ऊर्जा के साथ मेल खाता है, एक गुंजयमान प्रतिक्रिया माइक्रोवेव विकिरण का अवशोषण होगी। इस प्रकार, अनुनाद स्थिति मौलिक चुंबकीय अनुनाद संबंध द्वारा निर्धारित होती है
यदि स्तरों के बीच जनसंख्या अंतर है तो माइक्रोवेव क्षेत्र ऊर्जा का अवशोषण देखा जाता है।
थर्मल संतुलन पर, ज़ीमन स्तरों की आबादी में एक छोटा सा अंतर होता है, जो बोल्ट्ज़मैन वितरण = exp(gβB 0 /kT) द्वारा निर्धारित होता है। ऐसी प्रणाली में, जब संक्रमण उत्तेजित होते हैं, तो ऊर्जा उपस्तरों की आबादी की समानता बहुत जल्दी होनी चाहिए और माइक्रोवेव क्षेत्र का अवशोषण गायब हो जाना चाहिए। हालाँकि, वास्तव में कई अलग-अलग इंटरैक्शन तंत्र हैं, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन गैर-विकिरणीय रूप से अपनी मूल स्थिति में चला जाता है। बढ़ती शक्ति के साथ निरंतर अवशोषण तीव्रता का प्रभाव इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है जिनके पास आराम करने का समय नहीं होता है, और इसे संतृप्ति कहा जाता है। संतृप्ति उच्च माइक्रोवेव विकिरण शक्ति पर प्रकट होती है और ईपीआर विधि द्वारा केंद्रों की एकाग्रता को मापने के परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से विकृत कर सकती है।
विधि मान
ईपीआर विधि अनुचुंबकीय केंद्रों के बारे में अनूठी जानकारी प्रदान करती है। यह जाली में आइसोमोर्फिक रूप से शामिल अशुद्धता आयनों को सूक्ष्म समावेशन से स्पष्ट रूप से अलग करता है। इस मामले में, क्रिस्टल में दिए गए आयन के बारे में पूरी जानकारी प्राप्त की जाती है: वैलेंस, समन्वय, स्थानीय समरूपता, इलेक्ट्रॉनों का संकरण, इसमें इलेक्ट्रॉनों की कितनी और किस संरचनात्मक स्थिति शामिल है, क्रिस्टल क्षेत्र के अक्षों का अभिविन्यास इस आयन का स्थान, क्रिस्टल क्षेत्र की पूरी विशेषता और रासायनिक बंधन के बारे में विस्तृत जानकारी। और, जो बहुत महत्वपूर्ण है, वह विधि आपको विभिन्न संरचनाओं वाले क्रिस्टल के क्षेत्रों में पैरामैग्नेटिक केंद्रों की एकाग्रता निर्धारित करने की अनुमति देती है।
लेकिन ईपीआर स्पेक्ट्रम न केवल एक क्रिस्टल में एक आयन की विशेषता है, बल्कि क्रिस्टल की भी विशेषता है, एक क्रिस्टल में इलेक्ट्रॉन घनत्व, क्रिस्टल क्षेत्र, आयनिकता-सहसंयोजकता के वितरण की विशेषताएं, और अंत में, बस एक नैदानिक विशेषता है खनिज, चूँकि प्रत्येक खनिज में प्रत्येक आयन के अपने विशिष्ट पैरामीटर होते हैं। इस मामले में, पैरामैग्नेटिक सेंटर एक प्रकार की जांच है, जो इसके सूक्ष्म वातावरण की स्पेक्ट्रोस्कोपिक और संरचनात्मक विशेषताएं प्रदान करती है।
इस संपत्ति का उपयोग तथाकथित में किया जाता है। अध्ययन के तहत प्रणाली में एक स्थिर पैरामैग्नेटिक केंद्र की शुरूआत के आधार पर स्पिन लेबल और जांच की विधि। ऐसे पैरामैग्नेटिक सेंटर के रूप में, एक नियम के रूप में, एक नाइट्रोक्सिल रेडिकल का उपयोग किया जाता है, जो अनिसोट्रोपिक द्वारा विशेषता है जीऔर एटेंसर।
परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्बनिक यौगिकों की संरचना का निर्धारण करने के लिए सबसे आम और बहुत संवेदनशील तरीकों में से एक है, जो न केवल गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना के बारे में जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है, बल्कि एक दूसरे के सापेक्ष परमाणुओं के स्थान के बारे में भी जानकारी प्राप्त करता है। विभिन्न एनएमआर तकनीकों में पदार्थों की रासायनिक संरचना, अणुओं की पुष्टि की स्थिति, पारस्परिक प्रभाव के प्रभाव और इंट्रामोल्युलर परिवर्तनों को निर्धारित करने की कई संभावनाएं हैं।
परमाणु चुंबकीय अनुनाद विधि में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं: ऑप्टिकल आणविक स्पेक्ट्रा के विपरीत, किसी पदार्थ द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण का अवशोषण एक मजबूत समान बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में होता है। इसके अलावा, एनएमआर अध्ययन करने के लिए, प्रयोग को एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के सामान्य सिद्धांतों को प्रतिबिंबित करने वाली कई शर्तों को पूरा करना होगा:
1) एनएमआर स्पेक्ट्रा की रिकॉर्डिंग केवल अपने स्वयं के चुंबकीय क्षण या तथाकथित चुंबकीय नाभिक वाले परमाणु नाभिक के लिए संभव है, जिसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या ऐसी होती है कि आइसोटोप नाभिक की द्रव्यमान संख्या विषम होती है। विषम द्रव्यमान संख्या वाले सभी नाभिकों में स्पिन I होता है, जिसका मान 1/2 होता है। तो नाभिक 1 एच, 13 सी, एल 5 एन, 19 एफ, 31 आर के लिए स्पिन मान 1/2 के बराबर है, नाभिक 7 ली, 23 एनए, 39 के और 4 एल आर के लिए स्पिन 3/2 के बराबर है . यदि परमाणु आवेश सम है तो सम द्रव्यमान संख्या वाले नाभिकों में या तो बिल्कुल भी स्पिन नहीं होता है, या यदि आवेश विषम है तो पूर्णांक स्पिन मान होते हैं। केवल वे नाभिक जिनका स्पिन I 0 है, एनएमआर स्पेक्ट्रम का उत्पादन कर सकते हैं।
स्पिन की उपस्थिति नाभिक के चारों ओर परमाणु आवेश के संचलन से जुड़ी होती है, इसलिए, एक चुंबकीय क्षण उत्पन्न होता है μ . कोणीय गति J के साथ एक घूर्णन आवेश (उदाहरण के लिए, एक प्रोटॉन) एक चुंबकीय क्षण बनाता है μ=γ*J . घूर्णन के दौरान उत्पन्न होने वाले कोणीय परमाणु गति J और चुंबकीय क्षण μ को वैक्टर के रूप में दर्शाया जा सकता है। उनके स्थिर अनुपात को जाइरोमैग्नेटिक अनुपात γ कहा जाता है। यह वह स्थिरांक है जो कोर की गुंजयमान आवृत्ति निर्धारित करता है (चित्र 1.1)।
चित्र 1.1 - कोणीय क्षण J के साथ घूमने वाला आवेश एक चुंबकीय क्षण μ=γ*J बनाता है।
2) एनएमआर विधि स्पेक्ट्रम निर्माण की असामान्य स्थितियों के तहत ऊर्जा के अवशोषण या उत्सर्जन की जांच करती है: अन्य वर्णक्रमीय विधियों के विपरीत। एनएमआर स्पेक्ट्रम एक मजबूत समान चुंबकीय क्षेत्र में स्थित पदार्थ से रिकॉर्ड किया जाता है। बाहरी क्षेत्र में ऐसे नाभिकों में बाहरी चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वेक्टर एच 0 के सापेक्ष वेक्टर μ के कई संभावित (मात्राबद्ध) अभिविन्यास कोणों के आधार पर अलग-अलग संभावित ऊर्जा मूल्य होते हैं। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में, नाभिक के चुंबकीय क्षणों या घुमावों का कोई विशिष्ट अभिविन्यास नहीं होता है। यदि स्पिन 1/2 के साथ चुंबकीय नाभिक को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो कुछ परमाणु स्पिन चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के समानांतर, अन्य भाग एंटीपैरल में स्थित होंगे। ये दो अभिविन्यास अब ऊर्जावान रूप से समतुल्य नहीं हैं और कहा जाता है कि स्पिन को दो ऊर्जा स्तरों पर वितरित किया जाता है।
+1/2 क्षेत्र के अनुदिश चुंबकीय क्षण के साथ घूमने को प्रतीक | द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है α >, बाहरी क्षेत्र के प्रतिसमानांतर अभिविन्यास के साथ -1/2 - प्रतीक | β > (चित्र 1.2) .
चित्र 1.2 - बाहरी क्षेत्र एच 0 लागू होने पर ऊर्जा स्तर का निर्माण।
1.2.1 1 एच नाभिक पर एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी। पीएमआर स्पेक्ट्रा के पैरामीटर।
1H एनएमआर स्पेक्ट्रा के डेटा को समझने और सिग्नल निर्दिष्ट करने के लिए, स्पेक्ट्रा की मुख्य विशेषताओं का उपयोग किया जाता है: रासायनिक बदलाव, स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक, एकीकृत सिग्नल तीव्रता, सिग्नल चौड़ाई [57]।
ए) रासायनिक बदलाव (सी.सी.)। एच.एस. स्केल रासायनिक बदलाव इस सिग्नल और संदर्भ पदार्थ के सिग्नल के बीच की दूरी है, जो बाहरी क्षेत्र की ताकत के प्रति मिलियन भागों में व्यक्त की जाती है।
टेट्रामिथाइलसिलेन [टीएमएस, सी (सीएच 3) 4], जिसमें 12 संरचनात्मक रूप से समतुल्य, अत्यधिक परिरक्षित प्रोटॉन होते हैं, अक्सर प्रोटॉन के रासायनिक बदलाव को मापने के लिए एक मानक के रूप में उपयोग किया जाता है।
बी) स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक। उच्च-रिज़ॉल्यूशन एनएमआर स्पेक्ट्रा में, सिग्नल विभाजन देखा जाता है। उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रा में यह विभाजन या बारीक संरचना चुंबकीय नाभिक के बीच स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन के परिणामस्वरूप होती है। यह घटना, रासायनिक बदलाव के साथ, जटिल कार्बनिक अणुओं की संरचना और उनमें इलेक्ट्रॉन बादल के वितरण के बारे में जानकारी के सबसे महत्वपूर्ण स्रोत के रूप में कार्य करती है। यह H0 पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि अणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना पर निर्भर करता है। एक चुंबकीय नाभिक का दूसरे चुंबकीय नाभिक के साथ संपर्क करने का संकेत स्पिन अवस्थाओं की संख्या के आधार पर कई रेखाओं में विभाजित होता है, अर्थात। नाभिक I के घूर्णन पर निर्भर करता है।
इन रेखाओं के बीच की दूरी नाभिक के बीच स्पिन-स्पिन युग्मन ऊर्जा को दर्शाती है और इसे स्पिन-स्पिन युग्मन स्थिरांक n J कहा जाता है, जहां एन-आबंधों की संख्या जो परस्पर क्रिया करने वाले नाभिकों को अलग करती है।
प्रत्यक्ष स्थिरांक J HH, जेमिनल स्थिरांक 2 J HH हैं , विसिनल स्थिरांक 3 जे एचएच और कुछ लंबी दूरी के स्थिरांक 4 जे एचएच , 5 जे एचएच .
- जेमिनल स्थिरांक 2 जे एचएच सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हो सकते हैं और -30 हर्ट्ज से +40 हर्ट्ज तक की सीमा पर कब्जा कर सकते हैं।
विसिनल स्थिरांक 3 जे एचएच 0 20 हर्ट्ज की सीमा पर कब्जा करते हैं; वे लगभग हमेशा सकारात्मक रहते हैं। यह स्थापित किया गया है कि संतृप्त प्रणालियों में विसिनल इंटरैक्शन बहुत दृढ़ता से कार्बन-हाइड्रोजन बांड के बीच के कोण पर निर्भर करता है, अर्थात डायहेड्रल कोण पर - (छवि 1.3)।
चित्र 1.3 - कार्बन-हाइड्रोजन बंधों के बीच डायहेड्रल कोण φ।
लंबी दूरी की स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन (4 जे एचएच , 5 जे एचएच ) - चार या अधिक बंधों द्वारा अलग किए गए दो नाभिकों की परस्पर क्रिया; ऐसी अंतःक्रिया के स्थिरांक आमतौर पर 0 से +3 हर्ट्ज तक होते हैं।
तालिका 1.1 - स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक
बी) एकीकृत सिग्नल तीव्रता। संकेतों का क्षेत्र किसी दिए गए क्षेत्र की ताकत पर प्रतिध्वनित होने वाले चुंबकीय नाभिकों की संख्या के समानुपाती होता है, जिससे संकेतों के क्षेत्रों का अनुपात प्रत्येक संरचनात्मक विविधता के प्रोटॉन की सापेक्ष संख्या देता है और इसे एकीकृत सिग्नल तीव्रता कहा जाता है। आधुनिक स्पेक्ट्रोमीटर विशेष इंटीग्रेटर्स का उपयोग करते हैं, जिनकी रीडिंग एक वक्र के रूप में दर्ज की जाती है, जिसके चरणों की ऊंचाई संबंधित संकेतों के क्षेत्र के समानुपाती होती है।
डी) लाइनों की चौड़ाई. रेखाओं की चौड़ाई को चिह्नित करने के लिए, स्पेक्ट्रम की शून्य रेखा से आधी ऊंचाई की दूरी पर चौड़ाई मापने की प्रथा है। प्रयोगात्मक रूप से देखी गई रेखा की चौड़ाई में प्राकृतिक रेखा की चौड़ाई शामिल होती है, जो संरचना और गतिशीलता और वाद्य कारणों से चौड़ीकरण पर निर्भर करती है।
पीएमआर में सामान्य लाइन की चौड़ाई 0.1-0.3 हर्ट्ज है, लेकिन यह आसन्न संक्रमणों के ओवरलैप के कारण बढ़ सकती है, जो बिल्कुल मेल नहीं खाते हैं, लेकिन अलग लाइनों के रूप में हल नहीं होते हैं। 1/2 से अधिक स्पिन और रासायनिक विनिमय के साथ नाभिक की उपस्थिति में चौड़ीकरण संभव है।
1.2.2 कार्बनिक अणुओं की संरचना निर्धारित करने के लिए 1 एच एनएमआर डेटा का अनुप्रयोग।
अनुभवजन्य मूल्यों की तालिकाओं के अलावा, संरचनात्मक विश्लेषण की कई समस्याओं को हल करते समय, ख.एस. Ch.S पर पड़ोसी प्रतिस्थापकों के प्रभाव को मापने के लिए यह उपयोगी हो सकता है। प्रभावी स्क्रीनिंग योगदान की संवेदनशीलता के नियम के अनुसार। इस मामले में, ऐसे प्रतिस्थापन जो किसी दिए गए प्रोटॉन से 2-3 से अधिक बॉन्ड दूर नहीं होते हैं, उन्हें आमतौर पर ध्यान में रखा जाता है, और गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
δ=δ 0 +ε i *δ i (3)
जहां δ 0 मानक समूह के प्रोटॉन का रासायनिक बदलाव है;
δi प्रतिस्थापक द्वारा स्क्रीनिंग का योगदान है।
1.3 एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी 13 सी. स्पेक्ट्रा प्राप्त करना और रिकॉर्डिंग के तरीके।
13 सी एनएमआर के अवलोकन की पहली रिपोर्ट 1957 में सामने आई, लेकिन 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का विश्लेषणात्मक अनुसंधान की व्यावहारिक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि में परिवर्तन बहुत बाद में शुरू हुआ।
चुंबकीय अनुनाद 13 सी और 1 एच में बहुत कुछ समानता है, लेकिन महत्वपूर्ण अंतर भी हैं। सबसे आम कार्बन आइसोटोप 12 C में I=0 है। 13C आइसोटोप में I=1/2 है, लेकिन इसकी प्राकृतिक सामग्री 1.1% है। यह इस तथ्य के साथ है कि 13 सी नाभिक का जाइरोमैग्नेटिक अनुपात प्रोटॉन के जाइरोमैग्नेटिक अनुपात का 1/4 है। जो 13 सी एनएमआर के अवलोकन पर प्रयोगों में विधि की संवेदनशीलता को 1 एच नाभिक की तुलना में 6000 गुना कम कर देता है।
ए) प्रोटॉन के साथ स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन को दबाए बिना। प्रोटॉन के साथ स्पिन-स्पिन अनुनाद के पूर्ण दमन के अभाव में प्राप्त 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रा को उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रा कहा जाता था। इन स्पेक्ट्रा में 13 C - 1 H स्थिरांक के बारे में पूरी जानकारी होती है। अपेक्षाकृत सरल अणुओं में, दोनों प्रकार के स्थिरांक - प्रत्यक्ष और लंबी दूरी - काफी सरलता से पाए जाते हैं। तो 1 जे (सी-एच) 125 - 250 हर्ट्ज है, हालांकि, स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन 20 हर्ट्ज से कम स्थिरांक वाले अधिक दूर के प्रोटॉन के साथ भी हो सकता है।
बी) प्रोटॉन के साथ स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन का पूर्ण दमन। 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के क्षेत्र में पहली बड़ी प्रगति प्रोटॉन के साथ स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन के पूर्ण दमन के उपयोग से जुड़ी है। यदि अणु में कोई अन्य चुंबकीय नाभिक नहीं हैं, जैसे कि 19 एफ और 31 पी, तो प्रोटॉन के साथ स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन के पूर्ण दमन के उपयोग से सिंगलेट लाइनों के निर्माण के साथ मल्टीप्लेट्स का विलय होता है।
ग) प्रोटॉन के साथ स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन का अधूरा दमन। हालाँकि, प्रोटॉन से पूर्ण वियुग्मन के मोड का उपयोग करने की अपनी कमियाँ हैं। चूंकि सभी कार्बन सिग्नल अब सिंगललेट्स के रूप में हैं, स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक 13 सी-1 एच के बारे में सभी जानकारी खो गई है। एक विधि प्रस्तावित है जो प्रत्यक्ष स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक 13 के बारे में जानकारी को आंशिक रूप से पुनर्स्थापित करना संभव बनाती है। सी- 1 एच और साथ ही ब्रॉडबैंड डिकॉउलिंग के लाभों का अधिक हिस्सा बरकरार रखता है। इस मामले में, स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन 13 सी - 1 एच के प्रत्यक्ष स्थिरांक के कारण स्पेक्ट्रा में विभाजन दिखाई देगा। यह प्रक्रिया अनप्रोटोनेटेड कार्बन परमाणुओं से संकेतों का पता लगाना संभव बनाती है, क्योंकि बाद वाले में प्रोटॉन सीधे तौर पर जुड़े नहीं होते हैं। 13 सी और एकल के रूप में प्रोटॉन से अपूर्ण डिकूपिंग के साथ स्पेक्ट्रा में दिखाई देते हैं।
डी) सीएच इंटरेक्शन स्थिरांक, जेएमओडीसीएच स्पेक्ट्रम का मॉड्यूलेशन। 13सी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में एक पारंपरिक समस्या प्रत्येक कार्बन परमाणु से जुड़े प्रोटॉन की संख्या, यानी कार्बन परमाणु के प्रोटोनेशन की डिग्री निर्धारित करना है। प्रोटॉन द्वारा आंशिक दमन लंबी दूरी के स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक के कारण बहुलता से कार्बन सिग्नल को हल करना और प्रत्यक्ष 13 सी-1 एच युग्मन स्थिरांक के कारण सिग्नल विभाजन प्राप्त करना संभव बनाता है। हालांकि, दृढ़ता से युग्मित स्पिन सिस्टम एबी के मामले में और OFFR मोड में मल्टीप्लेट्स का ओवरलैप सिग्नल के स्पष्ट रिज़ॉल्यूशन को कठिन बना देता है।
परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्बनिक पदार्थों की संरचना को स्पष्ट करने के लिए सबसे शक्तिशाली उपकरण है। इस प्रकार की स्पेक्ट्रोस्कोपी में, अध्ययन के तहत नमूने को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है और रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय विकिरण से विकिरणित किया जाता है।
(स्कैन देखने के लिए क्लिक करें)
चावल। 11-13. चुंबकीय क्षेत्र में प्रोटॉन: ए - चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में; बी - बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में; सी - रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण के अवशोषण के बाद एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में (स्पिन एक उच्च ऊर्जा स्तर पर कब्जा कर लेता है)
विकिरण. अणु के विभिन्न भागों में हाइड्रोजन परमाणु विभिन्न तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) के विकिरण को अवशोषित करते हैं। कुछ शर्तों के तहत, अन्य परमाणु भी रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण को अवशोषित कर सकते हैं, लेकिन हम खुद को हाइड्रोजन परमाणुओं पर स्पेक्ट्रोस्कोपी को एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का सबसे महत्वपूर्ण और सामान्य प्रकार मानने तक ही सीमित रखेंगे।
हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक में एक प्रोटॉन होता है। यह प्रोटॉन अपनी धुरी पर घूमता है और किसी भी घूमती हुई आवेशित वस्तु की तरह एक चुंबक है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में, प्रोटॉन स्पिन यादृच्छिक रूप से उन्मुख होते हैं, लेकिन चुंबकीय क्षेत्र में केवल दो स्पिन अभिविन्यास संभव होते हैं (चित्र 11-13), जिन्हें स्पिन अवस्था कहा जाता है। स्पिन अवस्थाएँ जिनमें चुंबकीय क्षण (तीर द्वारा दिखाया गया) क्षेत्र के साथ उन्मुख होता है, स्पिन अवस्थाओं की तुलना में थोड़ी कम ऊर्जा होती है जिसमें चुंबकीय क्षण क्षेत्र के विरुद्ध उन्मुख होता है। दो स्पिन अवस्थाओं के बीच ऊर्जा का अंतर रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण के एक फोटॉन की ऊर्जा से मेल खाता है। जब यह विकिरण अध्ययन के तहत नमूने को प्रभावित करता है, तो प्रोटॉन निम्न ऊर्जा स्तर से उच्च स्तर की ओर चले जाते हैं, और ऊर्जा अवशोषित हो जाती है।
एक अणु में हाइड्रोजन परमाणु विभिन्न रासायनिक वातावरण में होते हैं। कुछ मिथाइल समूहों का हिस्सा हैं, अन्य ऑक्सीजन परमाणुओं या बेंजीन रिंग से जुड़े हैं, अन्य दोहरे बंधन के बगल में स्थित हैं, आदि। इलेक्ट्रॉनिक वातावरण में यह छोटा अंतर स्पिन राज्यों के बीच ऊर्जा अंतर को बदलने के लिए पर्याप्त है और इसलिए, अवशोषित विकिरण की आवृत्ति.
एनएमआर स्पेक्ट्रम चुंबकीय क्षेत्र में स्थित किसी पदार्थ द्वारा रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण के अवशोषण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी एक अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच अंतर करने की अनुमति देती है जो विभिन्न रासायनिक वातावरण में हैं।
एनएमआर स्पेक्ट्रा
कुछ आवृत्ति मूल्यों पर विकिरण आवृत्ति को स्कैन करते समय, अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं द्वारा विकिरण का अवशोषण देखा जाता है; अवशोषण आवृत्ति का विशिष्ट मूल्य परमाणुओं के वातावरण पर निर्भर करता है
चावल। 11-14. विशिष्ट एनएमआर स्पेक्ट्रम: ए - स्पेक्ट्रम; बी - चरम क्षेत्र देने वाला अभिन्न वक्र
हाइड्रोजन. यह जानकर कि स्पेक्ट्रम के किस क्षेत्र में कुछ प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं के अवशोषण शिखर स्थित हैं, अणु की संरचना के बारे में कुछ निष्कर्ष निकालना संभव है। चित्र में. चित्र 11-14 किसी पदार्थ का एक विशिष्ट एनएमआर स्पेक्ट्रम दिखाते हैं जिसमें तीन प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। रासायनिक शिफ्ट स्केल 5 पर संकेतों की स्थिति को रेडियो फ्रीक्वेंसी के प्रति मिलियन भागों (पीपीएम) में मापा जाता है। आमतौर पर सभी सिग्नल चित्र में दिखाए गए क्षेत्र में स्थित होते हैं। 11-14, संकेतों के रासायनिक बदलाव 1.0, 3.5 हैं और स्पेक्ट्रम के दाहिने हिस्से को उच्च-क्षेत्र क्षेत्र कहा जाता है, और बाएं हिस्से को निम्न-क्षेत्र क्षेत्र कहा जाता है। एनएमआर स्पेक्ट्रा में, चोटियों को पारंपरिक रूप से नीचे की बजाय ऊपर की ओर इंगित करते हुए दिखाया जाता है, जैसा कि आईआर स्पेक्ट्रा में होता है।
स्पेक्ट्रम की व्याख्या करने और उससे संरचनात्मक जानकारी प्राप्त करने के लिए तीन प्रकार के वर्णक्रमीय पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं:
1) -स्केल पर सिग्नल की स्थिति (हाइड्रोजन परमाणु के प्रकार की विशेषता बताती है);
2) सिग्नल क्षेत्र (किसी दिए गए प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या को दर्शाता है);
3) सिग्नल की बहुलता (आकार) (अन्य प्रकार के निकट स्थित हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या की विशेषता)।
आइए क्लोरोइथेन के स्पेक्ट्रम के उदाहरण का उपयोग करके इन मापदंडों पर करीब से नज़र डालें (चित्र 11-15)। सबसे पहले, आइए स्पेक्ट्रम में संकेतों की स्थिति पर, या दूसरे शब्दों में, रासायनिक बदलावों के मूल्यों पर ध्यान दें। सिग्नल ए (समूह का प्रोटॉन 1.0 पीपीएम पर है, जो
चावल। 11-15. क्लोरोइथेन का एनएमआर स्पेक्ट्रम
(स्कैन देखें)
इंगित करता है कि ये हाइड्रोजन परमाणु एक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु के बगल में स्थित नहीं हैं, जबकि सिग्नल बी (समूह के प्रोटॉन) का बदलाव बार-बार होने वाले समूहों के रासायनिक बदलाव के मूल्यों को उसी तरह याद रखना चाहिए जैसे कि की आवृत्तियों को आईआर स्पेक्ट्रा में अवशोषण बैंड। सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक बदलाव तालिका में दिए गए हैं। 11-2.
फिर हम चोटियों के क्षेत्र का विश्लेषण करते हैं, जो किसी दिए गए प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के समानुपाती होता है। चित्र में. 11-15 सापेक्ष क्षेत्रों को कोष्ठकों में संख्याओं द्वारा दर्शाया गया है। उन्हें स्पेक्ट्रम के ऊपर स्थित अभिन्न वक्र का उपयोग करके परिभाषित किया गया है। सिग्नल क्षेत्र अभिन्न वक्र के "चरण" की ऊंचाई के समानुपाती होता है। चर्चा के तहत स्पेक्ट्रम में, सिग्नल क्षेत्रों का अनुपात 2: 3 है, जो मेथिलीन प्रोटॉन की संख्या और मिथाइल प्रोटॉन की संख्या के अनुपात से मेल खाता है।
अंत में, संकेतों के आकार या संरचना पर विचार करें, जिसे आमतौर पर बहुलता कहा जाता है। मिथाइल समूह सिग्नल एक ट्रिपलेट (तीन चोटियाँ) है, जबकि मेथिलीन समूह सिग्नल चार चोटियाँ (चौकड़ी) है। बहुलता इस बात की जानकारी प्रदान करती है कि कितने हाइड्रोजन परमाणु आसन्न कार्बन परमाणु से बंधे हैं। एक मल्टीप्लेट में शिखरों की संख्या हमेशा पड़ोसी कार्बन परमाणु के हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या से एक अधिक होती है (तालिका 11-3)।
इस प्रकार, यदि स्पेक्ट्रम में एक एकल संकेत है, तो इसका मतलब है कि पदार्थ के अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं का एक समूह शामिल है, जिसके आसपास कोई अन्य हाइड्रोजन परमाणु नहीं हैं। चित्र में स्पेक्ट्रम में। 11-15 मेगाइल समूह का संकेत त्रिक है। इसका मतलब है कि कार्बन परमाणु के समीप दो हाइड्रोजन परमाणु हैं।
इसी तरह, मेथिलीन समूह संकेत एक चौकड़ी है क्योंकि पड़ोस में तीन हाइड्रोजन परमाणु हैं।
यह सीखना उपयोगी है कि किसी पदार्थ के संरचनात्मक सूत्र के आधार पर अपेक्षित एनएमआर स्पेक्ट्रम की भविष्यवाणी कैसे की जाए। इस प्रक्रिया में महारत हासिल करने के बाद, व्युत्क्रम समस्या को हल करने के लिए आगे बढ़ना आसान है - किसी पदार्थ की संरचना को उसके एनएमआर स्पेक्ट्रम से स्थापित करना। नीचे आप संरचना के आधार पर स्पेक्ट्रा की भविष्यवाणी के उदाहरण देखेंगे। फिर आपसे अज्ञात पदार्थ की संरचना निर्धारित करने के लिए स्पेक्ट्रा की व्याख्या करने के लिए कहा जाएगा।
संरचनात्मक सूत्र के आधार पर एनएमआर स्पेक्ट्रा की भविष्यवाणी
एनएमआर स्पेक्ट्रा की भविष्यवाणी करने के लिए, इन प्रक्रियाओं का पालन करें।
1. पदार्थ का संपूर्ण संरचनात्मक सूत्र बनाइये।
2. समतुल्य हाइड्रोजन परमाणुओं पर गोला लगाएँ। प्रत्येक प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या निर्धारित करें।
3. तालिका का उपयोग करना। 11-2 (या आपकी स्मृति), प्रत्येक प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु के संकेतों के रासायनिक बदलाव के अनुमानित मान निर्धारित करें।
(स्कैन देखने के लिए क्लिक करें)
परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी, एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी- परमाणु चुंबकीय अनुनाद की घटना का उपयोग करके रासायनिक वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए एक स्पेक्ट्रोस्कोपिक विधि। एनएमआर घटना की खोज 1946 में अमेरिकी भौतिकविदों एफ. बलोच और ई. परसेल ने की थी। रसायन विज्ञान और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (पीएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी), साथ ही कार्बन-13 (13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी), फ्लोरीन-19 (19 एफ एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी), फॉस्फोरस-31 (31 पी) पर एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी)। यदि किसी तत्व की परमाणु संख्या विषम है या किसी (सम) तत्व के समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या विषम है, तो ऐसे तत्व के नाभिक का स्पिन शून्य से भिन्न होता है। उत्तेजित अवस्था से सामान्य अवस्था में, नाभिक वापस आ सकता है, उत्तेजना ऊर्जा को आसपास की "जाली" में स्थानांतरित कर सकता है, जिसका इस मामले में अध्ययन किए जा रहे इलेक्ट्रॉनों या परमाणुओं से भिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनों या परमाणुओं से मतलब है। इस ऊर्जा हस्तांतरण तंत्र को स्पिन-जाली विश्राम कहा जाता है, और इसकी दक्षता को एक स्थिर T1 द्वारा दर्शाया जा सकता है, जिसे स्पिन-जाली विश्राम समय कहा जाता है।
ये विशेषताएं एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी को सैद्धांतिक कार्बनिक रसायन विज्ञान और जैविक वस्तुओं के विश्लेषण दोनों के लिए एक सुविधाजनक उपकरण बनाती हैं।
बुनियादी एनएमआर तकनीक
एनएमआर के लिए किसी पदार्थ का एक नमूना एक पतली दीवार वाली कांच की ट्यूब (एम्प्यूल) में रखा जाता है। जब इसे चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो एनएमआर सक्रिय नाभिक (जैसे 1 एच या 13 सी) विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। उत्सर्जित सिग्नल की गुंजयमान आवृत्ति, अवशोषण ऊर्जा और तीव्रता चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के समानुपाती होती है। तो, 21 टेस्ला के क्षेत्र में, एक प्रोटॉन 900 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर प्रतिध्वनित होता है।
रासायनिक पारी
स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक वातावरण के आधार पर, एक अणु में विभिन्न प्रोटॉन थोड़ी भिन्न आवृत्तियों पर प्रतिध्वनित होते हैं। चूँकि यह आवृत्ति बदलाव और मौलिक गुंजयमान आवृत्ति दोनों चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण के परिमाण के सीधे आनुपातिक हैं, इसलिए यह विस्थापन चुंबकीय क्षेत्र से स्वतंत्र एक आयामहीन मात्रा में परिवर्तित हो जाता है, जिसे रासायनिक बदलाव के रूप में जाना जाता है। रासायनिक बदलाव को कुछ संदर्भ नमूनों के सापेक्ष सापेक्ष परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया गया है। मुख्य एनएमआर आवृत्ति की तुलना में आवृत्ति बदलाव बेहद छोटा है। सामान्य आवृत्ति बदलाव 100 हर्ट्ज है, जबकि आधार एनएमआर आवृत्ति 100 मेगाहर्ट्ज के क्रम पर है। इस प्रकार, रासायनिक बदलाव अक्सर प्रति मिलियन भागों (पीपीएम) में व्यक्त किया जाता है। इतने छोटे आवृत्ति अंतर का पता लगाने के लिए, लागू चुंबकीय क्षेत्र नमूना मात्रा के अंदर स्थिर होना चाहिए।
चूँकि रासायनिक बदलाव किसी पदार्थ की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है, इसका उपयोग नमूने में अणुओं के बारे में संरचनात्मक जानकारी प्राप्त करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, इथेनॉल (सीएच 3 सीएच 2 ओएच) के लिए स्पेक्ट्रम 3 विशिष्ट संकेत देता है, यानी 3 रासायनिक बदलाव: एक सीएच 3 समूह के लिए, दूसरा सीएच 2 समूह के लिए और आखिरी ओएच के लिए। सीएच 3 समूह के लिए सामान्य बदलाव लगभग 1 पीपीएम है, ओएच से जुड़े सीएच 2 समूह के लिए 4 पीपीएम है, और ओएच के लिए लगभग 2-3 पीपीएम है।
कमरे के तापमान पर आणविक गति के कारण, एनएमआर प्रक्रिया के दौरान 3 मिथाइल प्रोटॉन के सिग्नल औसत हो जाते हैं, जो केवल कुछ मिलीसेकंड तक रहता है। ये प्रोटॉन एक ही रासायनिक बदलाव पर पतित होते हैं और शिखर बनाते हैं। सॉफ्टवेयर आपको यह समझने के लिए चोटियों के आकार का विश्लेषण करने की अनुमति देता है कि इन चोटियों में कितने प्रोटॉन योगदान करते हैं।
स्पिन-स्पिन इंटरेक्शन
एक-आयामी एनएमआर स्पेक्ट्रम में संरचना का निर्धारण करने के लिए सबसे उपयोगी जानकारी सक्रिय एनएमआर नाभिक के बीच तथाकथित स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन द्वारा प्रदान की जाती है। यह अंतःक्रिया रासायनिक अणुओं में नाभिक की विभिन्न स्पिन अवस्थाओं के बीच संक्रमण के परिणामस्वरूप होती है, जिसके परिणामस्वरूप एनएमआर संकेतों का विभाजन होता है। यह विभाजन सरल या जटिल हो सकता है और परिणामस्वरूप, या तो व्याख्या करना आसान हो सकता है या प्रयोगकर्ता के लिए भ्रमित करने वाला हो सकता है।
यह बंधन अणु में परमाणुओं के बंधन के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करता है।
दूसरे क्रम की बातचीत (मजबूत)
सरल स्पिन-स्पिन युग्मन मानता है कि संकेतों के बीच रासायनिक बदलावों में अंतर की तुलना में युग्मन स्थिरांक छोटा है। यदि शिफ्ट अंतर कम हो जाता है (या इंटरैक्शन स्थिरांक बढ़ जाता है), तो नमूना मल्टीप्लेट्स की तीव्रता विकृत हो जाती है और विश्लेषण करना अधिक कठिन हो जाता है (विशेषकर यदि सिस्टम में 2 से अधिक स्पिन होते हैं)। हालाँकि, उच्च-शक्ति एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर में विरूपण आमतौर पर मध्यम होता है और इससे संबंधित चोटियों की आसानी से व्याख्या की जा सकती है।
मल्टीप्लेट्स के बीच आवृत्ति अंतर बढ़ने पर दूसरे क्रम के प्रभाव कम हो जाते हैं, इसलिए उच्च-आवृत्ति एनएमआर स्पेक्ट्रम कम-आवृत्ति स्पेक्ट्रम की तुलना में कम विरूपण दिखाता है।
प्रोटीन के अध्ययन के लिए एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का अनुप्रयोग
एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में हाल के अधिकांश नवाचार प्रोटीन की तथाकथित एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में किए गए हैं, जो आधुनिक जीव विज्ञान और चिकित्सा में एक बहुत महत्वपूर्ण तकनीक बनती जा रही है। एक सामान्य लक्ष्य एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी में प्राप्त छवियों के समान उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली 3-आयामी प्रोटीन संरचनाएं प्राप्त करना है। एक साधारण कार्बनिक यौगिक की तुलना में प्रोटीन अणु में अधिक परमाणुओं की उपस्थिति के कारण, मूल 1H स्पेक्ट्रम अतिव्यापी संकेतों से भरा होता है, जिससे स्पेक्ट्रम का प्रत्यक्ष विश्लेषण असंभव हो जाता है। इसलिए, इस समस्या को हल करने के लिए बहुआयामी तकनीकों का विकास किया गया है।
इन प्रयोगों के परिणामों को बेहतर बनाने के लिए, 13 सी या 15 एन का उपयोग करके टैग परमाणु विधि का उपयोग किया जाता है। इस तरह, प्रोटीन नमूने का 3डी स्पेक्ट्रम प्राप्त करना संभव हो जाता है, जो आधुनिक फार्मास्यूटिकल्स में एक सफलता बन गया है। हाल ही में, विशेष गणितीय तकनीकों का उपयोग करके मुक्त प्रेरण क्षय संकेत की बहाली के साथ गैर-रेखीय नमूनाकरण विधियों के आधार पर 4 डी स्पेक्ट्रा और उच्च आयामों के स्पेक्ट्रा प्राप्त करने की तकनीकें (फायदे और नुकसान दोनों के साथ) व्यापक हो गई हैं।
मात्रात्मक एनएमआर विश्लेषण
समाधानों के मात्रात्मक विश्लेषण में, शिखर क्षेत्र का उपयोग अंशांकन प्लॉट विधि या अतिरिक्त विधि में एकाग्रता के माप के रूप में किया जा सकता है। ऐसे ज्ञात तरीके भी हैं जिनमें एक स्नातक ग्राफ रासायनिक बदलाव की एकाग्रता निर्भरता को दर्शाता है। अकार्बनिक विश्लेषण में एनएमआर पद्धति का उपयोग इस तथ्य पर आधारित है कि पैरामैग्नेटिक पदार्थों की उपस्थिति में, परमाणु विश्राम समय में तेजी आती है। विश्राम दर को मापना कई तरीकों से किया जा सकता है। एक विश्वसनीय और सार्वभौमिक तरीका है, उदाहरण के लिए, एनएमआर विधि का स्पंदित संस्करण, या, जैसा कि इसे आमतौर पर कहा जाता है, स्पिन इको विधि। इस विधि का उपयोग करके मापते समय, गुंजयमान अवशोषण के क्षेत्र में निश्चित अंतराल पर चुंबकीय क्षेत्र में अध्ययन के तहत नमूने पर अल्पकालिक रेडियो आवृत्ति दालों को लागू किया जाता है। प्राप्त कुंडल में एक स्पिन इको सिग्नल दिखाई देता है, जिसका अधिकतम आयाम संबंधित होता है एक साधारण रिश्ते द्वारा विश्राम के समय के लिए। पारंपरिक विश्लेषणात्मक निर्धारण करने के लिए छूट दरों के पूर्ण मूल्यों को खोजने की कोई आवश्यकता नहीं है। इन मामलों में, हम खुद को उनके आनुपातिक कुछ मात्रा को मापने तक सीमित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, गुंजयमान अवशोषण संकेत का आयाम। आयाम माप सरल, अधिक सुलभ उपकरण का उपयोग करके किया जा सकता है। एनएमआर पद्धति का एक महत्वपूर्ण लाभ मापा पैरामीटर के मूल्यों की विस्तृत श्रृंखला है। स्पिन इको सेटअप का उपयोग करके, विश्राम का समय 0.00001 से 100 सेकेंड तक निर्धारित किया जा सकता है। 3...5% की त्रुटि के साथ। इससे 1...2 से 0.000001...0000001 mol/l तक बहुत विस्तृत रेंज में किसी समाधान की सांद्रता निर्धारित करना संभव हो जाता है। सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विश्लेषणात्मक तकनीक अंशांकन ग्राफ विधि है।
