ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектроскопия ядерного магнитного резонанса из "Государственная фармакопея СССР Вып.1" Основными характеристиками спектров ЯМР являются химический сдвиг, мультиплетность, константа спин-спинового взаимодействия и площадь сигнала резонанса. Эти характеристики зависят от химического окружения данного ядра или группы ядер, от числа соседних ядер, обладающих магнитным моментом, от их относительного расположения, а также от числа анализируемых ядер в различных структурных фрагментах молекулы. [c.51] Для большинства органических веществ сигналы ПМР регистрируются в диапазоне от 6=0,0 до 6=14,0. Значения химических сдвигов отсчитывают по оси абсцисс спектра справа налево. [c.51] Спектрами первого порядка являются спектры, в которых разность химических сдвигов мультиплетных сигналов резонанса взаимодействующих ядер, выраженная в герцах, значительно превыщает константу спин-спинового взаимодействия (Дб- // 10, где Лб — разность химических сдвигов, м. д. V — рабочая частота спектрометра, МГц / — константа спин-спинового взаимодействия в герцах) и каждая из групп ядер магнитно эквивалентна. [c.52] В случае магнитной неэквивалентности ядер соседних групп мультиплетность сигнала определяется по формуле М=2 . В спектрах высших порядков, для которых разность химических сдвигов сигналов взаимодействующих ядер незначительно превышает константу спин-спинового взаимодействия, определение мультиплетности в ряде случаев затруднено. Интенсивности компонент в мультиплетах спектров первого порядка пропорциональны биномиальным коэффициентам. Для дублетных сигналов отношение интенсивностей компонент составляет 1 1, для триплетных — 1 2 1, для квартетных — 1 3 3 1 и т. д. В близко расположенных мультиплетах взаимодействующих ядер, когда разность химических сдвигов незначительно превышает константу спин-спинового взаимодействия, наблюдается отклонение от указанной пропорциональности. Это проявляется в увеличении интенсивности компонент, ближайших к соседнему мультиплету, за счет уменьшения интенсивности более удаленных компонент. [c.52] Константа спин-спинового взаимодействия (7) выражается в герцах и определяется расстоянием между компонентами мультиплетов спектров первого порядка. В спектрах высших порядков определение констант спин-спинового взаимодействия в ряде случаев затруднено и требует привлечения специальных расчетов с использованием ЭВМ. Значения констант спин-спинового взаимодействия зависят в основном от электроотрицательности заместителей и взаимного пространственного расположения групп взаимодействующих ядер, в частности от числа химических связей, отделяющих эти ядра, и от углов между химическими связями. Для большинства органических веществ константы протон-протонного спин-спинового взаимодействия имеют значения от О до 16 Гц. [c.52] Спектры ЯМР высокого разрешения регистрируют для легкоподвижных жидкостей или растворов твердых вешеств в определенных растворителях. Выбор растворителя определяется растворимостью анализируемого вещества и наиболее полным разделением сигналов резонанса вещества и растворителя, если последний содержит ядра, по которым проводится регистрация спектра ЯМР. Для уменьшения интенсивности сигналов растворителей в спектрах ПМР используют дейтери-рованные, или апротонные, растворители. Химические сдвиги сигналов остаточных протонов используемых дейтерированных растворителей хлороформ — 1(6=7,26), бензол — 6(6= 7,16), вода — 2 (6=4,7 ), метанол — 4 (6=3,35 4,8 ), диметил-сульфоксид — б(6=2,50 3,7 ), уксусная кислота — 4(6= = 2,05 8,5 ), ацетон — 6(6=2,05). [c.53] Для регистрации спектров ПМР используют спектрометры с рабочими частотами 60 МГц и более. Спектрометр ЯМР состоит из следующих основных функциональных узлов магнита с системой стабилизации и коррекции магнитного поля, которые обеспечивают заданное значение напряженности и высокой однородности постоянного магнитного поля в объеме анализируемого образца, системы генерации радиочастотного электромагнитного облучения образца и системы регистрации спектра. [c.53] Перед проведением анализов необходим контроль чувствительности, разрешающей способности и стабильности работы прибора, соответствия этих параметров требованиям, оговоренным в технической документации. Раствор анализируемого вещества готовят, как указано в частной статье. Раствор переносят в спектральную ампулу и проводят регистрацию заданной области спектра на бланке. Усиление подбирают таким, чтобы высота наиболее интенсивного сигнала анализируемого вещества почти достигала верхнего края диаграммного бланка, т. е. составляла около 90% по высоте. [c.53] Спектры ЯМР Н и С представляют обширную информацию о молекулярной структуре анализируемого вещества. [c.53] Химический сдвиг зависит от pH и температуры раствора. [c.53] Положение сигналов резонанса в спектре, их тонкая структура и площади позволяют определять число атомов водорода и углерода в отдельных группах, ближайшее химическое окружение, сочленение отдельных структурных фрагментов молекулы, наличие примесей. [c.54] Многообразие структурной информации спектров ПМР практически исключает совпадение спектров разных соединений. В связи с этим метод спектроскопии ЯМР применяется для идентификации лекарственных веществ. Для этого используют наиболее полный набор спектральных параметров, характеризующих структуру вещества. Если вследствие сложности спектра ЯМР его полная интерпретация затруднена, ограничиваются лишь характерными сигналами спектра анализируемого вещества, по которым и судят о структуре данного соединения или о наличии возможной примеси. В отдельных случаях для подтверждения подлинности лекарственного вещества (примеси) к анализируемому раствору после первичной регистрации спектра добавляют определенное количество стандартного образца исследуемого вещества (примеси) и проводят повторную запись спектра в аналогичных условиях. Полное совпадение спектров указывает на идентичность анализируемого вещества и стандартного образца. [c.54] Эталон количественных измерений должен удовлетворять следующим требованиям растворяться в используемом растворителе при концентрациях, соответствующих приблизительному равенству площадей сигналов Sa и S t не взаимодействовать с растворителем и анализируемым веществом иметь постоянный состав, описываемый химической формулой. Сигнал резонанса стандарта количественных измерений должен регистрироваться в виде пика, не перекрывающегося другими сигналами. Значения химических сдвигов характерных сигналов веществ, используемых в качестве стандартов количественных измерений по спектрам ПМР малеиновая кислота (2 СИ, 6=6,60), бензилбензоат (СНг, 6=5,30), малоновая кислота (СН2, 6=3,30), сукцинимид (2 СН2, 6=2,77), ацета-нилид (СИз, 6=2,12), трет-бутанол (3 СНз, 6=1,30), гекса-метилциклотрисилоксан (6 СНз, 6=0,15). Относительная точность количественных измерений методом ЯМР в основном определяется точностью измерений отношения площадей резонансных сигналов и в общем случае составляет (2—5%). [c.55] Вернуться к основной статье