ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

Термин
ядерный магнитный резонанс
Термин на английском
Nuclear Magnetic Resonance
Синонимы
Аббревиатуры
ЯМР, NMR
Связанные термины
нанофармакология, протеомика
Определение

Резонансное поглощение электромагнитного излучения в радиочастотной области веществом с ненулевым спином ядра атома, находящегося во внешнем магнитном поле

Описание

Ядра атомов с ненулевыми магнитными моментами ядра или нечетными ядерными спинами могут вступать во взаимодействие с внешним магнитным полем. При этом происходит расщепление энергетических уровней, которое определяется природой ядра атома, электронным окружением и характером внутри- и межмолекулярного взаимодействия. Примерами таких ядер, у которых наблюдается резонанс, являются 1H, 13C, 15N, 19F, 29Si, 31P (см. Рис.1).

На явлении ЯМР основана спектроскопия ЯМР, которая является важнейшим методом определения структуры как малых органических молекул, так и высокомолекулярных биоорганических соединений и полимеров. Наибольшее распространение получила спектроскопия на ядрах 1H (протонный магнитный резонанс или ПМР) и фтора 19F. Благодаря высокому естественному содержанию «магнитных» изотопов (99,98% 1H и 100% 19F) и большим магнитным моментам эти ядра наиболее подходят для спектроскопии ЯМР. Из спектров ЯМР получают структурную и количественную информацию об исследуемом веществе. Регистрация спектров обычно происходит при непрерывном изменении частоты электромагнитного излучения (или магнитного поля). С появлением импульсных ЯМР-спектрометров большое распространение получила также ЯМР-спектроскопия углерода 13С, при которой регистрация происходит при кратковременном импульсном облучении пробы радиочастотным излучением.

Используя методы квантовохимических расчетов, можно теоретически предсказать характеристические химические сдвиги и модельный спектр, отвечающие структурам изомеров фуллеренов (С70, С76, С78, С80 и С84). При сравнении значений теоретических и экспериментальных химических сдвигов были впервые определены неизвестные прежде структуры изомеров таких соединений, как С82, С84, С86 и С88.

В нанотехнологии метод ЯМР находит применение как метод исследования поверхности материалов, в частности, композитов и полимеров. Его можно использовать также для выявления внутренних дефектов, растрескивания вследствие воздействия окружающей среды, а также для изучения динамики полимерных цепей с использованием изотопа 13C и дейтерия.

Авторы
  • Стрелецкий Алексей Владимирович, к.х.н.
Ссылки
  1. Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Second Edition, Guangyu Sun, Fullerenes: Isomer Identification p.1340
  2. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. - М.: Техносфера, 2006. - 384 с.
Иллюстрации
Рис.1. Зеемановское расщепление уровней энергии ядра в магнитном поле в случае ядерного спина I=

Рис.1. Зеемановское расщепление уровней энергии ядра в магнитном поле в случае ядерного спина I=1/2.


Теги
Разделы
Магнитно-резонансные методы
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов
(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)


Энциклопедический словарь нанотехнологий 

← ЭФФЕКТ РАМАНА

T: 0.102210056 M: 2 D: 2