Ero sivun ”Ydinmagneettinen resonanssispektroskopia” versioiden välillä

[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Tms. (keskustelu | muokkaukset)
sisäiset linkit oikein
Rivi 1:
'''NMR-spektroskopia''' eli '''ydinmagneettinen resonanssispektroskopia''' tai pelkkä '''NMR''' on lähinnä [[kemia]]ssa käytetty [[NMR|ydinmagneettiseen resonanssiin]] perustuva yleinen tutkimusmenetelmä, jolla voidaan tutkia [[molekyyli]]en ominaisuuksia ja tunnistaa tuntemattomia molekyylejä. Molekyylejä sisältävän näytteen mittaus suoritetaan '''NMR-spektrometrillä''', jossa näyte altistetaan vahvalle ja jatkuvalle [[Magneettikenttä|magneettikentälle]], joka nykyisin saadaan aikaan [[Suprajohde|suprajohtein]].
[[Tiedosto:NMR-Spectrometer.png|pienoiskuva|401x401px|Tyypillinen NMR-spektrometri.]]
Molekyylejä voidaan tutkia NMR:ssä vain jos niissä olevilla mittauksen kohteena olevilla [[Atomiydin|atomiytimillä]] on [[spin]]. Kaikkien [[alkuaine]]iden [[Isotooppi|isotooppeilla]] ei ole spiniä. [[Vety|Vedyn]] isotoopilla 1 (<sup>1</sup>H) ja [[Hiili|hiilen]] isotoopilla 13 (<sup>13</sup>C) on spin – nämä ovat NMR:ssä useimmin mitattuja ytimiä.
Rivi 128:
Kemiallisen siirtymän δ määritelmä on kohdassa [[#Ppm|ppm]].
 
δ johtuvat lähinnä [[#varjostusVarjostus|varjostuksesta]], jota lisää erityisesti matalaenergisten energiatasojen elektronit. Näiden elektronien määrät kasvavat raskaissa ytimissä, jolloin myös ytimen mahdolliset siirtymät kasvavat. Esimerkiksi kevyen <sup>1</sup>[[Vety|H]] δ ovat yleensä enimmillään 10 ppm. Hieman raskaamman <sup>13</sup>[[Hiili|C]] δ taas ovat 200 ppm. Hyvin raskaiden ydinten kuten <sup>209</sup>[[Lyijy|Pb]] mahdolliset δ voivat olla jo usean tuhannen ppm:n alueella.<ref name=":14">Levitt, s. 202-203</ref>
 
[[Elektronegatiivisuus|Elektronegatiiviset]] atomit kuten [[Happi|O]], [[Kloori|Cl]] ja [[Fluori|F]] vetävät elektroneja molekyylirakenteissa viereisistä ytimistä lisäten niiden kokemaa magneettikenttää ppm-arvoja kasvattaen.<ref name=:14/>
Rivi 200:
!n
!Multiplisiteetti
([[#Nn+1 -sääntö|n+1]])
!Multipletti
!Intensiteettisuhde
Rivi 238:
 
====Multiplettien muodostuminen====
[[Tiedosto:1H_NMR_Ethanol_Coupling_shown.GIF|pienoiskuva|400x400px|Nestemäisen etanolin <sup>1</sup>H NMR-spektri (standardi: [[Tetrametyylisilaani|TMS]], liuotin: [[Deuterokloroformi|CDCl<sub>3</sub>]]). <span style="color:#0B0">CH<sub>2</sub>-ryhmän kvartetti.</span> <span style="color:#B00">OH-ryhmän singletti.</span> <span style="color:#00B">CH<sub>3</sub>-ryhmän tripletti</span>. Spektrissä ei ole esitetty [[#integraalitIntegraalit|integraaleja]].]]
Multiplettien muodostuminen johtuu erilaisten Zeeman-tilojen J-kytkeytymisestä. Esimerkiksi [[etanoli]]n CH<sub>3</sub>-ryhmän <sup>1</sup>H-ytimiin kytkeytyvät visinaalisesti CH<sub>2</sub>-ryhmän <sup>1</sup>H-ytimet. Kunkin <sup>1</sup>H-ytimen Zeeman-tila voi olla +½ eli α tai -½ eli β. Etanolin CH<sub>3</sub>-ryhmän kohdalla kytkeytymisyhdistelmiä on 4: ββ, αβ, βα ja αα. Yhdistelmistä suurienergisin on ββ. Siten sen varjostus on suurin eli sen taajuus ja [[#Ppm|ppm]] on pienin. αα on pienienergisin. Sen varjostus on pienin eli sen taajuus ja ppm on suurin. αβ ja βα ovat samaenergiset. Siten niiden ppm-arvot ovat yhtä suuret. Yhdistelmät ovat likimain yhtä todennäköisiä ja signaaleja antavia ytimiä on näytteessä suuria määriä. Siksi CH<sub>3</sub> <sup>1</sup>H-ytimet muodostavat 1:2:1 intensiteettisuhteisen tripletin <sup>1</sup>H NMR-spektriin (kuva).<ref name=":21">Levitt, s. 56-59</ref>