Mai întâi de toate, trebuie imediat spus că rezultatele experimentului RMN sunt reprezentate de un spectrometru de inducție liberă (FID) (FID) (Figura 2). Menționăm în mod intenționat abrevierea internațională. Toate programele considerate în viitor nu au localizare rusă, iar toate elementele de meniu și informațiile din acestea sunt furnizate în limba engleză. În timpul experimentului, eșantionul este iradiat cu un câmp de frecvență radio care are o frecvență fixă mai degrabă decât o frecvență fixă și un anumit set de frecvențe. Intervalul acestor frecvențe este determinat înainte de începerea experimentului, în funcție de nucleu și de sarcina la îndemână. În funcție de mediul lor chimic, nucleele absorb o anumită frecvență de rezonanță, trecând într-o stare excitată de spinul nuclear și obținând o magnetizare transversală. După oprirea câmpului de radiofrecvență, rotirea nucleului se întoarce treptat (relaxează) la nivelul solului. Este schimbarea în magnetizarea transversală care este înregistrată prin spectrometrul RMN. Amploarea modificărilor magnetizării transversale cu timp datorită oscilației a spinului nucleare în jurul axelor simultan câmpurile magnetice de curent continuu și curent alternativ (armonice) și o relaxare de spin (scăderea amplitudinii). Ca rezultat, FID este un set de funcții armonice amortizate a căror frecvență depinde de frecvențele de rezonanță ale nucleelor.
Fig. 2. Recesiunea inducției libere (FID).
De asemenea, merită notat scala specială utilizată în spectroscopia RMN. Frecvența de rezonanță a nucleului variază în funcție de domeniul pe care îl generează magnetul RMN. Prin urmare, dacă se utilizează o reprezentare a frecvenței (Hz) a scalei, este foarte dificil să se compare spectrele obținute cu spectrometre la diferite frecvențe de funcționare. În legătură cu aceasta, spectroscopia RMN utilizează o scală proprietară fără dimensiuni, a cărei poziție semnal (schimbare chimică) este măsurată în părți per milion (ppm sau ppm). Se calculează cu formula: δ = (ν - ν0) / H. în care ν - semnal de frecvență de rezonanță, ν0 - frecvența de rezonanță standard H - frecvența de lucru a spectrometrului.
Acum, ia în considerare abordarea generală a prelucrării FID primite. În prima etapă a procesării spectrului se face editarea degradării inducției libere. Această procedură nu este obligatorie, dar de multe ori vă permite să obțineți un spectru de calitate mai bun: reduceți zgomotul, reduceți lățimea liniei, liniile netede etc. În acest caz, se utilizează o serie de operații matematice efectuate cu un set de funcții armonice amortizate, din care FID constă. Exemple sunt multiplicarea trapezoidală, multiplicarea exponențială, transformarea Gaussiană, o creștere a numărului de puncte din spectru, predicția liniară a unei căderi și așa mai departe.
Apoi urmează procedura de descompunere a degradării inducției libere în componentele sale armonice. Pentru aceasta, se utilizează transformarea Fourier. După aceea, nu mai avem spectrul în timp, ci în scala de frecvență.
Următorul pas în procesare este de a edita faza spectrului. În cazul limitării, atunci când decăderea de inducție liberă durează infinit de lungă, obținem o linie infinit de îngustă (funcția δ). Într-o situație reală, datorită relaxării rotirilor, decăderea durează un anumit timp, iar linia în reprezentarea de frecvență are o formă simetrică Lorentz. În consecință, sarcina noastră este de a edita forma liniei astfel încât să aibă o formă simetrică (Figura 3).
Fig. 3. Forma corectă a liniei de semnal
După procedura de ajustare a fazei, linia de bază (zero) trebuie setată. Acest lucru este necesar pentru integrarea corectă ulterioară a semnalelor.
Apoi urmează calibrarea spectrului: stabilirea cantității de deplasare chimică în raport cu care se măsoară deplasările chimice ale altor semnale. Este general acceptat ca zero pentru spectrele 1 H și 13 C utilizat TMS (tetrametilsilan), GMR (hexamethyldisilane) sau HMDS (hexametildisiloxan) (Figura 4).
Fig. 4. Standarde pentru RMN. 1 - TMS, 2 - HMS, 3 - HMDS.
Cu toate acestea, schimbările chimice ale solvenților sunt adesea folosite ca standard intern (apendicele 2, la sfârșitul manualului). La descrierea spectrelor, este întotdeauna indicat, în raport cu care semnal a fost efectuată calibrarea. De exemplu: ca standard intern, a fost utilizat semnalul protonilor reziduali CDC13SH = 7,27.
După ce linia de bază a fost îndreptată, semnalele trebuie integrate. Suprafața vârfului este produsul înălțimii semnalului cu jumătate de lățime (lățimea semnalului la jumătate înălțime). În funcție de condițiile experimentului, din raportul valorilor integrale ale semnalelor se poate trage o concluzie cu privire la raportul dintre numărul de nuclee de un tip sau altul. De exemplu, în molecula de alcool etilic CH3CH2OH, avem trei grupe de protoni: o grupare metil, metilenă și hidroxi cu un număr diferit de protoni în fiecare. Prin urmare, în spectrul RMN 1 H vom vedea trei raportul dintre suprafața de semnal 3. 2. 1. în mod obișnuit, o astfel de relație este întotdeauna îndeplinită în spectrele proton, deși există excepții, și în acest caz (de exemplu, prin utilizarea suprimarea interacțiunii spin-spin , atunci când setați întârzierea prea scurtă între impulsurile câmpului de frecvență radio).
Etapa finală a procesării spectrului este selectarea și semnarea poziției semnalului.
Trimiteți-le prietenilor: