Furye spektroskopiyasi
. Birinchi YMR spektrometrlari aynan yuqorida
aytilganidek ishlagan - namuna doimiy magnit maydonga joylashtirilgan va unga
doimiy ravishda radiochastota nurlanishi qo’llanilgan. Keyin o’zgaruvchan
maydon chastotasi yoki doimiy magnit maydon intensivligi bir tekis o’zgarib
turardi. O’zgaruvchan maydonning energiya yutishini radio chastotali ko’prik qayd
etdi, undan signal yozuvchiga yoki osiloskopga chiqarildi. Ammo bu signalni
ro’yxatdan o’tkazish usuli uzoq vaqtdan beri ishlatilmayapti. Zamonaviy YMR
spektrometrlarida spektr impulslar yordamida qayd etiladi. Yadrolarning magnit
momentlari qisqa muddatli kuchli zarba bilan hayajonlanadi, undan so’ng signal
yoziladi, magnit momentlarga erkin o’tish bilan chastotali chastotada hosil bo’ladi.
Ushbu signal asta-sekin nolga kamayadi, chunki magnit momentlar
muvozanatga qaytadi (bu jarayon magnit bo’shashish deb ataladi). YMR spektri
ushbu signaldan Furye transformatsiyasi yordamida olinadi. Bu har qanday
signalni chastota harmonikasiga ajratish va shu bilan ushbu signalning chastota
spektrini olishga imkon beradigan standart matematik protsedura. Spektrni qayd
etishning bu usuli shovqin darajasini sezilarli darajada pasaytirishi va tajribalarni
ancha tez o’tkazishi mumkin.
Shu bilan birga, tadqiqotchi yadro magnit momentlari tizimi bilan qanday
manipulyatsiyalarni amalga oshirishi kerakligiga qarab, tajribada turli xil
davomiylik, amplitudali, ularning orasidagi turli xil kechikishlar bilan va hokazo
176
bunday impulslar juda ko’p bo’lishi mumkin. Shunga qaramay, deyarli barcha bu
impulslar ketma-ketligi xuddi shu narsa bilan tugaydi - Furye konvertatsiyasidan
keyin erkin presessiya signalini yozib olish.
Moddadagi magnit ta’sirlar
.
Magnit rezonans o’z-o’zidan, agar
yadrolarning bir-biri bilan va molekulaning elektron qatlami bilan magnit o’zaro
ta’sirida bo’lmasa, shunchaki qiziqarli fizik hodisadan boshqa narsa bo’lib
qolmaydi. Ushbu o’zaro ta’sirlar rezonans parametrlariga ta’sir qiladi va ularning
yordami bilan YMR usuli yordamida molekulalarning xususiyatlari – ularning
yo’nalishi, fazoviy tuzilishi (konformatsiyasi), molekulalararo o’zaro ta’sirlari,
kimyoviy almashinuvi, aylanish va aylanish dinamikasi haqida turli xil
ma’lumotlarni olish mumkin.
Shu tufayli YMR nafaqat fizikada, balki asosan kimyo va molekulyar
biologiyada keng qo’llaniladigan moddalarni molekulyar darajada o’rganish uchun
juda kuchli vositaga aylandi. Ushbu o’zaro ta’sirlardan biri bu kimyoviy siljish deb
ataladi. Uning mohiyati quyidagicha: molekulaning elektron qobig’i tashqi magnit
maydonga javob beradi va uni skrining qilishga harakat qiladi - magnit
maydonining qisman skriningi barcha diamagnetik moddalarda uchraydi. Bu shuni
anglatadiki, molekuladagi magnit maydon tashqi magnit maydonidan juda oz
miqdorda farq qiladi, bu kimyoviy siljish deb ataladi.
Biroq molekulaning turli qismlarida elektron qobig’ining xususiyatlari har
xil va kimyoviy siljish ham har xil. Shunga ko’ra, molekulaning turli qismlarida
yadrolarning rezonans sharoitlari ham har xil bo’ladi. Bu spektrdagi kimyoviy
jihatdan tengsiz yadrolarni ajratib olishga imkon beradi. Masalan, vodorod
yadrolari (protonlar) spektrini olsak toza suv u holda u bitta chiziqqa ega bo’ladi,
chunki H
2
O molekulasidagi ikkala proton ham bir xil. Ammo metil spirt CH
3
OH
uchun spektrda allaqachon ikkita chiziq bo’ladi (agar biz boshqa magnit o’zaro
ta’sirlarni e’tiborsiz qoldirsak), chunki protonlarning ikki turi – metil guruhi CH
3
protonlari va kislorod atomiga bog’langan proton mavjud. Molekulalar
murakkablashganda, chiziqlar soni ko’payadi.
|