Спектроскопия ЯМР

В отличие от масс-спектрометрии, мы не будем излагать здесь сколько-нибудь подробно физические основы спектроскопии ЯМР. Дело в том, что теория этого метода


и принципы работы приборов значительно сложнее, чем в масс-спектрометрии, а книга наша посвящена прежде всего сахарам. С другой стороны, по спектроскопии ЯМР имеется очень много доступных книг самого различного уровня – от популярных до весьма фундаментальных. Поэтому мы здесь ограничимся лишь самым поверхностным описанием спектроскопии ядерного магнитного резонанса, причем только резонанса на протонах (ПМР).

В обычном спектре ПМР каждый имеющийся в молекуле протон дает свой сигнал (другое дело, что сигналы двух или более протонов могут накладываться друг на друга). Этот сигнал характеризуется тремя параметрами: интенсивностью, которая прямо пропорциональна содержанию протонов данного типа в образце, величиной химического сдвига, измеряемого от некоторого внутреннего стандарта (чаще всего тетраметилсилана) в единицах м.д. (т.е. в миллионных долях рабочего поля прибора), и величиной константы спин-спинового взаимодействия с другим (или другими) протонами в той же молекуле. Эта константа, проявляющаяся в спектре в виде расщепления сигналов на отдельные компоненты и сокращенно называется обычно КССВ, измеряется в герцах (рис. 3).

Величина химического сдвига определяется многими особенностями структуры органической молекулы, а также рядом внешних факторов (в первую очередь применяемого для съемки спектра растворителя). Наибольший вклад в эту величину вносит плотность электронного облака вокруг данного протона: чем в большей степени электронная пара, образующая связь данного протона с ближайшим атомом, оттянута к этому последнему, тем большей будет величина химического сдвига δ . В очень грубом приближении можно сказать, что чем более кислым является данный протон, тем больше его химический сдвиг. Поскольку смещение электронов связи определяется в первую очередь природой включенного в эту связь атома, а во вторую – ближайшим окружением этого атома, величина химического сдвига отражает положение данного протона в молекуле и потому находит весьма многообразное применение в установлении структуры органических соединений.