1 / 19

MAGNETYCZNA RELAKSACJA JĄDROWA W FAZIE CIEKŁEJ

MAGNETYCZNA RELAKSACJA JĄDROWA W FAZIE CIEKŁEJ. Jądro o niezerowym spinie ma moment magnetyczny równy iloczynowi jego czynnika magnetogirycznego i spinu I :  =  ħ I

parley
Download Presentation

MAGNETYCZNA RELAKSACJA JĄDROWA W FAZIE CIEKŁEJ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MAGNETYCZNA RELAKSACJA JĄDROWA W FAZIE CIEKŁEJ

  2. Jądro o niezerowym spinie ma moment magnetyczny równy iloczynowi jego czynnika magnetogirycznego i spinu I:  = ħI W zewnętrznym polu magnetycznym, B = [0 0 B0], może ono przyjąć jedno z 2I+1 dozwolonych ustawień, które charakteryzują się różnymi składowymi spinu wzdłuż pola B.

  3. Dozwolone orientacje dla spinów I = ½ oraz I = 1 względem pola magnetycznego B0

  4. B0   Precesja Larmora magnetycznego momentu jądrowego , w polu magnetycznym B0 = [0 0 B0] z częstością 0 = -B0

  5. z ' M a M = M c o s z ' 0 a y ' a M = M s i n y ' 0 x ' Wektor magnetyzacji M i jego składowe w wirującym układzie współrzędnych, bezpośrednio po wyłączeniu impulsu pola B1, które było skierowane wzdłuż osix‘

  6. Powrót wektora magnetyzacji M do wartości równowagowej po impulsie sześćdziesięciostopniowym (x = 60º)

  7. Najczęściej kinetyka procesów relaksacji opisywana jest równaniami analogicznymi do równań kinetyki reakcji chemicznych pierwszego rzędu, ze stałymi czasowymi czyli czasami relaksacji T1 i T2, odpowiednio dla relaksacji podłużnej i poprzecznej: Mz(t) = M0 + [Mz(0) - M0]exp(-t/T1) M(t) = M(0)exp(-t/T2) Oprócz czasów relaksacji używa się często pojęcia szybkości relaksacji, R: Ri = 1/Ti (i = 1,2)

  8. 3 2 1” 1’ 4 1 3’ 2’ CHAr ≡CH CDCl3 C1, C4 -C≡ ≡CBr pw= 30º pw= 60º pw= 90º Widmo 13C 1-bromoetynylo-4-etynylobenzenu zarejestrowane z zastosowaniem różnych kątów impulsu: wartości parametru pw = 3.5, 7 i 10.5 µs odpowiadały kątom impulsu 30º, 60º, 90º. Widoczne są różnice we względnych intensywnościach sygnałów i w stosunku s/n.

  9. pw d1 n d1= 0.001 dec pw= 60º d1= 20 pw= 60º Wpływ przerwy relaksacyjnej na intensywność sygnałów w widmie 13C NMR 1-bromoetynylo-4-etynylobenzenu. Wprowadzenie 20s przerwy relaksacyjnej niemal zupełnie likwiduje „przesycanie sygnałów” ale bardzo wydłuża pomiar.

  10. pw at d1 (a) dec (b) dec dec (c) Widma 13C 1-bromoetynylo-4-etynylobenzenu z zastosowaniem podczas pomiaru różnych sposobów zaburzania magnetyzacji protonów: (a) pełne odsprzęganie 13C[1H] z wykorzystaniem efektu Overhausera; (b) bramkowane odsprzęganie 13C[1H] z supresją efektu Overhausera; (c) Widmo 13C NMR z zachowaniem sprzężeń z 1H i z wykorzystaniem efektu Overhausera.

  11. 3 2 1” 1’ 4 1 3’ 2’ ≡C-H J = 252 Hz J = 6 Hz J = 50 Hz -C1’≡ J = 165 Hz -C1’’≡ CDCl3 -CHAr ≡CBr J = 8 Hz -C4 -C1

  12. Pomiar T1 – metoda IR (ang. inversion-recovery) W metodzie tej stosuje się sekwencję pomiarową: (d1 – 180º –  – 90º – at )n

  13. Sygnał jąder 1H acetonu zarejestrowany sekwencją IR dla ośmiu różnych czasów ewolucji (DMSO-d6, 25ºC, 9,4 T). Pomiar wykonano przy D = 41 s. Czasy ewolucji wynosiły: 0,2; 1,5; 3,2; 4,5; 7,0; 9,1; 14,0 i 30,0 s.

  14. I() = A + Bexp(–R1) 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 I()/I0 0 I / 0 . 0 ) t ( I - 0 . 2 R = 0 , 1 2 2 6 s-1 czyli T1 = 8,16 s 1 - 0 . 4 A = 1 , 0 0 0 B = 1 , 9 8 3 - 0 . 6 - 0 . 8 - 1 . 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 t [ s ] Punkty doświadczalne pomiaru szybkości relaksacji R1 metodą IR oraz teoretyczna krzywa odrostu magnetyzacji, opisana trójparametrową funkcją: I() = A + Bexp(–R1)

  15. Efektywna szybkość zaniku magnetyzacji poprzecznej wiąże się z szerokością linii zależnością: w = 1/(T2*) = (1/)R2* T2* - efektywny T2, doświadczalny parametr określający szybkość zaniku sygnału FID R2* - efektywny R2, doświadczalna stała szybkości zaniku sygnału FID

  16. A – pierwszy impuls ewolucja AB z z y  90x M0  x x y x y x x  B - drugi impuls ewolucja B C  - - y y y 180y y  x x x  Zmiany magnetyzacji próbki podczas sekwencji pomiarowej spinowego echa (Carr i Purcell): A- po pierwszym impulsie, B- przed i po drugim impulsie, C- w chwili echa d1- 90x (-- 180y --)m-at

  17. 180y 90x (a) t 90x 180y (b) t • Przebieg zmian magnetyzacji poprzecznej podczas pomiaru pierwszego echa spinowego • likwidacja wpływu niejednorodności pola B0, przesunięć chemicznych i heterojądrowych stałych sprzężeń spinowo-spinowych; • te same zmiany z uwzględnieniem relaksacji, dyfuzji i ewentualnej wymiany chemicznej.

  18. Do pomiaru szybkości relaksacji poprzecznej stosuje się metodę wielokrotnego echa spinowego – metoda Carra-Purcella-Meibooma-Gilla (CPMG) [d1- 90x (-- 180y --)m-at]n Przebieg zmian My pojedynczej linii dla wielokrotnego echa

  19. 3 2 1” 1’ 4 1 3’ 2’ ≡C-H -C≡ CDCl3 ≡CBr techo== 0,02 s techo== 0,8 s techo== 4 s Pomiar T2 dla 1-bromoetynylo-4-etynylobenzenu: widoczne są różnice szybkości zaniku magnetyzacji poprzecznej dla ≡C-H i -C≡, a także„wygaszanie” sygnałów deuterochloroformu.

More Related