NMR Flashcards
Prinzip von NMR
Anregung magnetischer Spin-Zustände -> Atomkerne haben Eigendrehimpuls d.h. µ = y*p -> wenn Kernspinmoment antiparallel zum äußerem Magnetfeld ist, dann befindet sich Kern in einem höherenergetischen Zustand -> Zum Umklappen des Kernspins benötigt man Energie -> elektromagnetische Strahlung dieser Energie wird im Radiowellenbereich 5-50 cm absorbiert
p….Spin
µ….magnetisches Moment
y…..magnetogyrische Verhältnis
Was beschreibt das magnetogyrische Verhältnis
Ist eine Stoffkonstante für jedes Isotop
Ein Maß für die Empfindlichkeit des Kerns
Was beschreibt Kernspin-Quantenzahl
Kernspin wird durch I gekennzeichnet
ist eine Stoffkonstante und abhängig von Protonen- und Neutronenzahl des Kerns
I = 0 sind für NMR-Spektroskopie unbrauchbar
Was passiert wenn man ein äußeres Magnetfeld am magnetischen Moment anbringt?
Kernspin rotiert (=präzessiert) um dieses Feld = Kernkreisel-Bewegung -> möglichen Orientierungen sind gequantelt und durch mag. Quantenzahl m gegeben -> 2*I + I mögliche Orientierungen
Wie kann Energiedifferenz berechnet werden
dE = hv = (µB0)/I
Was gilt allgemein für NMR theoretisch
- ohne B0 gibt es keinen Energieunterschied
- je größer µ bzw. y desto empfindlicher ist Kern
- steigendes B0 erhöht Messempfindlichkeit -> kleinere Substanzmengen können detektiert werden -> Trend zu Hochfeldgeräten
Berechnung Resonanzfrequenz v
v = (yB0)/2pi
Welche 2 Arten des Verfalls des angeregten Zustandes unterscheidet man?
- Longitudinal Relaxation
- Transversale Relaxation
Was versteht man unter chemische Verschiebung
Der zu vermessende Kern wird durch Zusatzfelder (durch Elektronen der umgebenden Substituenten) abgeschirmt oder entschirmt -> wirkt effektives Magnetfeld Beff am Ort des Kernes -> Bereich, über den sich Resonanzbedingung eine Kerns durch Einfluss von Strukturparametern ausdehnt
Was versteht man unter Spin-Spin-Kopplung
= skalare Kopplung oder J-Kopplung bezeichnet
- WW der Kerne mit benachbarten Kerne führen zur Signalaufspaltung
- Abstand zw Linien eines Multipletts ist Kopplungskonstante J
Wovon ist der Wert der Kopplungskonstante abhängig?
- Länge des Weges -> nimmt mit Anzahl der Bindungen ab
- Bindungstyp z.B. pi
- Winkel zw den Kopplungspartner
-> ist unabhängig von der Feldstärke
Definition Isochronie
Kerne, die zufällig oder aufgrund chemischen Äquivalenz dieselbe chem. Verschiebung zeigen
Definition Diastereotope
Gruppen/Protonen sind nicht äquivalent und können allenfalls isochron sein
Definition magnetische Äquivalenz
Kerne, die die gleiche Kernresonanz zeigen (gleiche chem. Verschiebung) und gleiche Kopplungskonstante
Definition chemische Äquivalenz
Kerne, die gleich gebunden sind (Kerne, die durch Symmetrieoperation ineinander übergeführt werden oder durch intramolekulare Bewegung identisch sind)
Wovon ist die chem. Verschiebung abhängig?
- Hybridisierung
- Elektronendichte
- Elektronische Effekte
- Wasserstoffbrücken
- Temp, LM, Konz
