Nukleární magnetická rezonance

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Nukleární magnetická rezonance
Advertisements

ELEKTRONOVÁ PARAMAGNETICKÁ (SPINOVÁ) REZONANCE
Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
NMR I Základní princip, 13C NMR.
IR spektroskopie d n Excitace vibračních a rotačních přechodů
C6200-Biochemické metody 11A_NMR a EPR Petr Zbořil.
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem.
Fotosyntéza. Co to je? o Z řeckého fótos – „světlo“ a synthesis –„skládání“ o Biochemický proces, probíhá v chloroplastech (chlorofyl) o Mění přijatou.
Název školyZŠ Elementária s.r.o Adresa školyJesenická 11, Plzeň Číslo projektuCZ.1.07/1.4.00/ Číslo DUMuVY_32_INOVACE_ PředmětCHEMIE.
Vybrané snímače pro měření průtoku tekutiny Tomáš Konopáč.
Název SŠ:SOU Uherský Brod Autor:Ing. Jan Weiser Název prezentace (DUMu): Snímače otáček Tematická oblast:Zapalování Ročník:2. Číslo projektu:CZ.1.07/1.5.00/
INSTRUMENTÁLNÍ METODY. Instrumentální metody využití přístrojů.
Přednáška 2 3.Základní principy optické aktivity 3.1 Polarizace elektromagnetického záření 3.2 Definice optické aktivity 3.3 Klasické formy optické aktivity.
Vytvořil: David Mašata a Michal Hlaváček. Popis jaderného reaktoru  Jaderný reaktor je zařízení, které umožňuje řízené uvolnění jaderné energie, která.
Emisní spektrometrie výboje v atmosféře methanu a helia Martin Ferus Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského, v. v. i. AVČR.
Model atomu. Ruthefordův experiment Hmota je prázdný prostor Rozměry atomu jádro (proton, neutron) průměr m průměr dráhy elektronu (elektronový.
IONTY. Název školy: Základní škola a Mateřská škola Kokory Autor: Mgr. Jitka Vystavělová Číslo projektu: CZ.1.07/14.00/ Datum: Název.
Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.
Elektronické učební materiály – II. stupeň Chemie 8 Autor: Mgr. Radek Martinák Vznik molekul Jakou strukturu má atom? Co je to molekula? Jak vzniká molekula?
Jaderná fyzika - radioaktivita
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL zpracovaný v rámci projektu
Vzdělávací materiál zpracovaný v rámci projektů EU peníze školám
MRS – magnetická rezonanční spektroskopie
Stanovení vitamínů A a E pomocí HPLC
9.1 Magnetické pole ve vakuu 9.2 Zdroje magnetického pole
Chemická reakce a její rovnice
Vlnové vlastnosti částic
Ovládání prezentace: Enter, space, mouse
Elektronické součástky a obvody
Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR.
Magnetometrie studuje magnetické pole Země
Vytváření obrazu při MRI a CT
Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiálu
Transformátory Název školy Základní škola a mateřská škola Libchavy
Jaderná magnetická rezonance
Radiologická fyzika a radiobiologie
Přírodovědný seminář – chemie 9. ročník
10C1_Chiroptické metody Petr Zbořil
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL
ATOM.
AZ kvíz - opakování SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín Zlínský kraj
Fotosyntéza.
Fyzika – 6.ročník Atomy a molekuly VY_32_INOVACE_
2. Základní chemické pojmy Obecná a anorganická chemie
Elektrický náboj Ing. Jan Havel.
Stavba atomu ATOM Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem.
VY_32_INOVACE_05-05 Radioaktivita – 2.část
jako děj a fyzikální veličina
Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/
Stavba atomu atom = základní stavební částice hmoty (pojem atomu byl zaveden již ve starém Řecku okolo r. 450 př. n. l.; atomos = nedělitelný) současný.
Jaderná magnetická rezonance
ČÁSTICOVÉ SLOŽENÍ LÁTEK
Radiologická fyzika Rentgenové a γ záření podzim 2008, osmá přednáška.
Stavba atomu.
C3181 Biochemie I 12-Fotosyntéza FRVŠ 1647/2012 Petr Zbořil 12/30/2018.
Magnetická indukce Název školy
Kvantová fyzika: Vlny a částice Atomy Pevné látky Jaderná fyzika.
Ivan Lomachenkov Překlad R.Halaš
Interaktivní elektrický obvod
Fyzika elektronového obalu
Elektrické měřící přístroje
NA - počet částic v 1 molu:
Prvkové složení respirabilního aerosolu
Poznatky ze života zvířat
CHEMIE - Test-obecná chemie
3 Elektromagnetické pole
Digitální učební materiál
Digitální učební materiál
Transkript prezentace:

Nukleární magnetická rezonance Sumární spin subatomárních částic (p,n,e) 0, ½, 1, 3/2, 2... Celkový spin I  2I + 1 orientací (dojde k rozštěpení v magnetickém poli) Počet jader v jednotlivých orientacích N1/N2 = exp (-DE/kT) U NMR = 0,99998

Nukleární magnetická rezonance Magnetický moment rotujícího jádra m m = gIh/2p g gyromagnetický poměr Umístění rotujícího magnetu v elektrickém poli Frekvence rotace: no = g Bo Bo – indukce mg. pole

Nukleární magnetická rezonance Rozdíl mezi dvěma energetickými hladinami DE = g h Bo = h no pokud působíme elm. polem o frekvenci n1 = n0 Dojde k rezonanci a přechodu na vyšší Hladinu no = g Bo Bo B1 M

Nukleární magnetická rezonance (B = 2,3 T) Jádro I no (MHz) citlivost % zastoupení 1H ½ 100 1 99,9 13C 25 0,016 15N 10 0,001 0,36 19F 94 0,8 31P 40 0,067 17O 5/2 13 0,003 0,04

Nukleární magnetická rezonance Spin-mřížková relaxace Jádro v excitovaném stavu se zbavuje energie relaxací Relaxační čas (střední doba života jader v excitovaném stavu) – T = 10-1 – 102s

Nukleární magnetická rezonance Stínění jádra – chemické posuny H H+ B = B0 – sB0 = 10 – s chemický posun (ppm)

Nukleární magnetická rezonance Chemické posuny CH3 1 CH2 1,5 R2NH 0,5-2 RNH2 1,5 ArCH3 2,5 -C=CH 3 Ar-NH2 3,5 – 4,5 X-CH3 2,5 – 3,5 R-O-CH3 4 =C=CH2 5 ArH 7-8 RCOH 10 RCOOH 10-12

Nukleární magnetická rezonance Multiplicita signálu – spin-spinová interakce Multiplicita = n+1 (x + 1)n

Nukleární magnetická rezonance

Nukleární magnetická rezonance Přístrojové vybavení D B1 VF Bo

Nukleární magnetická rezonance Supravodivý magnet 7 T

Nukleární magnetická rezonance Vzorek – homogenizace pole

Nukleární magnetická rezonance Volba přístroje Atomy: 1,89 2,00 2,08

Nukleární magnetická rezonance Metoda continuous wave (CW) – konstantní frekvence – mění se Bo Energie VF záření Magnetické pole Absorpce Magnetické pole

Nukleární magnetická rezonance Metoda continuous wave (CW) – konstantní Bo – mění se frekvence Energie VF záření Magnetické pole Absorpce Frekvence

Nukleární magnetická rezonance Fourrierova transformace

Nukleární magnetická rezonance Signal-to noise ratio Nízká a vysoká koncentrace Rozpouštědla – Deuterovaná Acetone CD3COCD3 Chloroform CDCl3 Methylnitrile CD3CN Water D2O Diethylether (DEE) (CD3CD2)2O Dimethyl Sulfoxide (DMSO) CD3SOCD3 Ethanol CD3CD2OD Atd.

Nukleární magnetická rezonance Chemické posuny CH3 1 CH2 1,5 R2NH 0,5-2 RNH2 1,5 ArCH3 2,5 -C=CH 3 Ar-NH2 3,5 – 4,5 X-CH3 2,5 – 3,5 R-O-CH3 4 =C=CH2 5 ArH 7-8 RCOH 10 RCOOH 10-12

Nukleární magnetická rezonance

Nukleární magnetická rezonance

Nukleární magnetická rezonance Spin-decoupling CH(CH2CH3)3 Decoupling přes –CH2- Decoupling přes –CH--

Nukleární magnetická rezonance- 13C Carbon-13Chemical Shifts     Carbon-13* Environment Chemical Shift Range (ppm) CH3CH2 0-50 -C=C- 60-100 =C-X 70-170 C6H6 65 CHCl   CHCl (cis) 71 Ar 120-150 CCl4 97 COOR 170 COH 210 RCOR 220

Nukleární magnetická rezonance- 13C Spin-spinová interakce mezi 13C-1H Spektrum CH3I d

Nukleární magnetická rezonance- 13C Spin-spinová interakce mezi 13C-1H Spektrum CH3I Interakce C – 3H d d Decoupling přes H

Nukleární magnetická rezonance-15N Nitrogen-14 Chemical Shifts   Nitrogen-14* Environment Chemical Shift Range (ppm) NO2Na -355 NO3- (aqueous) -115 N2 (liquid) -101 pyridine -93 bare nucleus CH3CN 25 CH3CONH2 (aqueous) 152 NH4+ (aqueous) 245 NH3 (liquid) 266

Nukleární magnetická rezonance- 31P Phosphorous-31 Chemical Shifts     Phosphorous-31 Environment Chemical Shift Range (ppm) PBr3 -228 (C2H5O)3 P -137 PF3 -97 85% phosphoric acid PCl5 80 PH3 238 P4 450

Nukleární magnetická rezonance- 31P

Nukleární magnetická rezonance- 31P

Nukleární magnetická rezonance- 31P Měření intracelulárního pH Pomocí posunu signálu 31P

Nukleární magnetická rezonance- 31P Měření koncentrace nukleotidů Pomocí 31P

Nukleární magnetická rezonance- 31P Měření koncentrace nukleotidů Pomocí 31P IAA-iodacetát

Nukleární magnetická rezonance- 13C

Nukleární magnetická rezonance- 15N Asimilace amoniaku sledovaná Pomocí 15N

EPR – elektronová spinová rezonance Nepárový elektron Ms = +1/2 E DE Ms = -1/2 B Rezonanční pole B=0

EPR – elektronová spinová rezonance DE = hn = gmBo Počet jader v jednotlivých orientacích N1/N2 = exp (-DE/kT) EPR = 0,989 DE rozdíl energií h is Planck constant n is frekvence mikrovln g faktor spin-orbitální interakce B magnetické pole Bo = 0,1 – 0,5 T; n = 10 -100 GHz

EPR – elektronová spinová rezonance dI/dB I Bo Bo

EPR – elektronová spinová rezonance Interakce s protony 1 proton I = ½ multiplicita = n + 1, intenzita píků (x + 1)n 1:2:1 1:3:3:1

EPR – elektronová spinová rezonance Využití v biochemii Studium radikálů (peroxidy) Studium konformace – spinové značky - studium hemu

EPR – elektronová spinová rezonance

EPR – elektronová spinová rezonance EPR spektrum NADH-UQ reduktasy signál UQ Signál 2Fe2S potlačen, Signál FMN radikálu interferuje

EPR – elektronová spinová rezonance EPR spektrum ferredoxinu z mořské řasy (3Fe-4S)1+/0 Typický signál

EPR – elektronová spinová rezonance EPR spektrum cyt bc1 – mutant M183K, M183H Fe3+ hem (3,78 = cyt bL 3,44, cyt bH, 2,94 bis-His cyt b nebo c1)

EPR – elektronová spinová rezonance EPR spektrum oxidace radikálů LDL vyvolaných H2O2 Spektrum radikálu tokoferolu (A)