Spectroscopie RMN

Spectroscopia RMN este o tehnică care exploatează proprietățile magnetice ale unor nuclee atomice . Se bazează pe fenomenul de rezonanță magnetică nucleară (RMN), utilizat și în imagistica medicală sub denumirea de RMN .

Cele mai importante aplicații pentru chimia organică sunt RMN de protoni și carbon-13 efectuate pe soluții lichide. Dar RMN este de asemenea aplicabil oricărui nucleu care are un spin diferit de zero, fie în soluții lichide, fie în solide. Anumite gaze, cum ar fi xenonul, pot fi, de asemenea, măsurate atunci când sunt absorbite în materiale poroase, de exemplu.

Spre deosebire de spectroscopia RMN a soluțiilor care este utilizată în mod obișnuit în laboratoarele academice sau industriale, RMN solid rămâne puțin mai puțin accesibil fără o cunoaștere mai aprofundată a fenomenului RMN.

Istoric

Spectroscopia RMN s-a născut în 1946 când Felix Bloch și Edward Mills Purcell , în mod independent, au făcut primele măsurători ale magnetismului nuclear prin inducție magnetică. Au primit Premiul Nobel pentru fizică pentru această invenție în 1952. Dezvoltările au fost apoi consecvente: în 1950, Erwin L. Hahn a descoperit ecourile de spin la baza multor tehnici multi-puls utilizate astăzi. În același an, W. Proctor și W. Dickinson au descoperit independent fenomenul schimbării chimice , o descoperire fundamentală pentru dezvoltarea aplicațiilor RMN în chimia organică. În 1959, ER Andrew a demonstrat că rotația unei probe în jurul unei anumite axe, unghiul magic, a făcut posibilă obținerea spectrelor rezolvate RMN solide (RMN MAS). În cele din urmă, un pas major în dezvoltarea măsurării fenomenului RMN este proiectarea spectroscopiei RMN transformată Fourier de către Richard R. Ernst în 1966. El a primit Premiul Nobel pentru chimie în 1991 pentru această descoperire și evoluțiile în domeniu. RMN multidimensional permis de această tehnică.

Principii de baza

Spectroscopie RMN bazat pe detectarea fenomenului RMN , care apare atunci cand nucleele de spin - nenulă sunt plasate într - un câmp magnetic general exterior uniform și sunt excitate de o radiație de frecvență radio reglate la diferențele de energie între diferitele posibile stările spin nuclear.

Frecvența de rezonanță (numită frecvența Larmor ) este într-o primă aproximare direct proporțională cu câmpul aplicat : $\ nu_0$ $B_0$

{\ displaystyle \ nu _ {0} = {\ frac {\ gamma} {2 \ pi}} B_ {0}}

unde este raportul giromagnetic . $\gamma$

Faptul că fiecare izotop are un raport giromagnetic unic permite tehnicii RMN să fie acordată unui anumit element. Este suficient să reglați frecvența de excitație și observare pe nucleul țintă.

Frecvența de rezonanță a nucleelor depinde și de mediul lor, rotirile fiind în interacțiune cu acesta. Aceste interacțiuni sunt numite interacțiuni interne, spre deosebire de interacțiunile externe ale rotirilor cu câmpul magnetic extern și radiația de radiofrecvență. Aceste interacțiuni intra- sau intermoleculare pot fi magnetice, cum este cazul cuplajelor chimice și cuplaje dipolice , sau electrice, care este cazul interacțiunii cvadrupolare . Interpretarea și măsurarea acestor interacțiuni oferă informații valoroase despre:

natura și numărul atomilor apropiați de nucleele studiate;
legăturii chimice ;
conformație moleculară;
distanțe interatomice;
mobilitate moleculară;
configurația relativă sau absolută a anumitor centre chirale;
etc.

Schimbare chimică

Originea schimbării chimice

Când o moleculă este plasată în câmpul magnetic extern , câmpurile magnetice locale sunt create de circulația electronilor induși în diferiții orbitali moleculari sub acțiunea câmpului. Într-adevăr, o particulă încărcată care se mișcă într-un câmp magnetic creează în jurul său un câmp magnetic local care este opus , cel mai adesea, câmpului magnetic global ( B 0 ). Câmpul de fapt „simțit” local de nuclee nu mai este deci exact câmpul aplicat, ci suma lui B 0 și câmpul magnetic creat de electroni. $B_0$

Pot apărea și alte efecte care pot modifica câmpul local, cum ar fi paramagnetismul electronic, atunci când există electroni delocalizați (nuclei aromatici, legături chimice puternic polarizate, electroni nepereche etc.) sau electroni nepereche care dimpotrivă măresc câmpul resimțit de nuclee. Este atunci un efect paramagnetic .

Modul în care nucleul fiecărei frecvențe de rezonanță este afectat de câmpurile locale este caracterizat de o constantă a ecranului , care conține contribuțiile dia- și paramagnetice: $\ sigma$

\ nu_ {L} = \ nu_0 (1- \ sigma)

Diferența de frecvență δ indusă de diferite medii electronice se numește în general schimbare chimică .

Utilizatorii RMN vorbesc adesea despre armură și dezarmare (în engleză, ecranare și dezarmare ; scutul înseamnă „scut”) prin referire la amploarea ecranului în mod constant . Cu cât un nucleu este înconjurat de electroni, cu atât simte mai puțin câmpul magnetic global B 0 și, prin urmare, este mai protejat și se găsește în dreapta spectrului RMN (slab δ). În schimb, dacă un nucleu este epuizat statistic în electroni de prezența unui atom mai electronegativ sau a unui grup care atrage mezomer, atunci acesta este deblocat și se deplasează la stânga spectrului (mai mare δ). Totuși, acest concept nu este recomandat deoarece neglijează efectele paramagnetice. $\ sigma$

Scale de schimbare chimică

Acesta a fost întotdeauna esențial să -și exprime deplasările chimice independent de intensitatea câmpului magnetic utilizat, mai ales că primul „val continuu“ spectrometre folosit o frecvență constantă de observație (30, 60, 100 MHz , etc. ) și un câmp magnetic extern variabil (astăzi, cu metode de impuls, câmpul magnetic este de obicei fixat).

Așa că am decis repede să creăm o scară fără unitate conform următoarei formule:

{\ displaystyle \ delta = {\ frac {\ mbox {frecvență rezonantă - frecvență rezonantă de referință}} {\ mbox {frecvență spectrometru}}} \ ori 10 ^ {6}}

(în ppm)

adică:

{\ displaystyle \ delta = {\ frac {\ nu _ {L} - \ nu _ {\ text {ref}}} {\ nu _ {0}}} \ times 10 ^ {6}}

Deoarece diferența dintre frecvența de rezonanță și frecvența de rezonanță a referinței este de ordinul unui hertz, în timp ce frecvența spectrometrului este de ordinul megahertzului (un milion de hertz), valoarea obținută este, prin urmare, exprimată în părți pe milion ( ppm). Cu toate acestea, acest lucru presupune că avem o substanță de referință pentru fiecare nucleu.

În anii care au urmat apariției RMN cu unde continue, nu a fost cu adevărat posibil să se facă altceva decât RMN-ul cu protoni, datorită sensibilității și abundenței sale naturale. Deoarece foarte puține semnale au depășit 10 ppm (vezi mai jos), scara τ (Tau) a fost utilizată timp de 15-20 de ani cu relația: τ = 10 - δ . Punctul de referință pentru proton a fost și este, în continuare, tetrametilsilan (SiMe 4 ) intern (astfel amestecat cu substanța).

În prezent, scala δ este utilizată exclusiv .

Referințe

Referința aleasă depinde de izotopul studiat.

În RMN în soluție

De exemplu pentru 1 H, 13 C și 29 Si, se alege în general tetrametilsilan (sau TMS). Referințele (relativ) inerte din punct de vedere chimic pot fi utilizate intern , adică amestecate în solvent. Acesta este cazul TMS, care este inert și ușor de eliminat, deoarece fierbe la 26,6 ° C , cu o rată de aproximativ 0,03%. În caz contrar, referința se spune că este externă . În acest caz, se realizează un prim spectru cu compusul de studiat și apoi un al doilea prin inserarea unui capilar umplut cu „referința externă”. Al doilea spectru permite calibrarea corectă a primului spectru. Acesta este în special cazul fosforului 31 RMN, a cărui referință este acidul fosforic (H 3 PO 4 la 85%).

De asemenea, este posibil să se utilizeze o referință secundară, adică un compus a cărui schimbare chimică este cunoscută. Cel mai adesea, aceștia sunt protonii reziduali ai solventului deuterat pentru proton sau semnalul solventului dacă acesta conține nucleul studiat. Cu toate acestea, această metodă este mai puțin fiabilă, deoarece schimbarea chimică a referințelor secundare interne variază în funcție de concentrație și în special de pH-ul soluției.

Următorul tabel prezintă referințele utilizate pentru alte nuclee.

Miezul	1 oră	13 C	31 P	19 F	29 Dacă	6 Li și 7 Li	15 N	11 B
Referinţă	TMS	TMS	H 3 PO 4 85% (ext)	CFCl 3	TMS	LiCI / H 2 O 1M (ext)	MeNO 2	BF 3 • Et 2 O (ext)

În stare solidă RMN

Miezul	1 oră	19 F	23 Na	27 Al	67 Zn	71 Ga	115 în	207 Pb
Referință în soluții apoase (1 M)	TMS	CFCl 3	NaNO 3	Al (NO 3 ) 3	Zn (NO 3 ) 2	Ga (NO 3 ) 3	În (NO 3 ) 3	Pb (CH 3 ) 4

Interacțiuni dipol magnetice

Cele magnetice interacțiuni dipol între două rotiri cuplate dau naștere la o variație în energia stărilor lor cuantice respective și , prin urmare , să modifice rezonanțele lor.

Această interacțiune poate exista fie direct prin spațiu (cuplare dipol directă), fie prin electroni localizați în orbitalele moleculare de legătură (numite cuplare dipol indirectă, cuplare scalară sau chiar J).

Cuplaje directe cu dipol

Cuplare dipol direct depinde de distanța dintre două interacționează nuclee și lor raport giromagnetic , și . $r_ {ij}$ $eu$ $j$ $\ gamma _ {i}$ $\ gamma_j$

Intensitatea cuplajului (adesea numită constantă dipolă) poate fi definită (în Hz ) prin:

{\ displaystyle D_ {ij} = - {\ frac {{\ mu _ {0}} h} {4 {\ pi}}} {\ frac {{\ gamma _ {i}} {\ gamma _ {j} }} {r_ {ij} ^ {3}}} = - 6,63 \ times 10 ^ {- 42} {\ frac {{\ gamma _ {i}} {\ gamma _ {j}}} {r_ { ij} ^ {3}}}}

unde este permeabilitatea magnetică a vidului. $\ mu _ {0}$

De exemplu, doi protoni separați cu 2 Å au o constantă dipolică de - 59,311 kHz .

Schimbarea nivelurilor de energie produce o explozie dipolică, adică apariția unui dublet în loc de o singură rezonanță pentru fiecare dintre rotiri. Valoarea exploziei este dată de:

{\ displaystyle \ Delta \ nu _ {ij} = kD_ {ij} (3 \ cos ^ {2} \ beta _ {ij} -1)}

unde este orientarea vectorului internuclear , adică conectarea celor două nuclee, în raport cu câmpul aplicat . ${\ displaystyle \ beta _ {ij}}$ $\ vec {r_ {ij}}$ $B_0$

$k$ este 3/2 dacă cele două nuclee sunt identice, de exemplu doi protoni (cuplare homo-nucleară). Este egal cu 1 în cazul a doi nuclei diferiți (cuplare hetero-nucleară).

Dacă reorientările moleculare sunt foarte rapide ca în lichide, explozia dispare, deoarece media se anulează. ${\ displaystyle {\ overline {(3 \ cos ^ {2} \ beta _ {ij} -1)}}}$

La solide, măsurarea interacțiunii dipolare este o modalitate puternică de a obține distanțe interatomice.

Cuplaje dipolare indirecte sau scalare

Cuplajele dipolare directe (prin spațiu) sunt anulate în lichide, dar atunci când există o legătură chimică, rotirile sunt încă cuplate prin intermediul electronilor. Această cuplare indirectă care rezistă reorientărilor moleculare este, prin urmare, adesea numită cuplare scalară (adică independentă de orientare). Se mai numește cuplare „J” în spectroscopia RMN cu referire la constanta care îi definește intensitatea ( n indică numărul de legături care separă cele două rotiri i și j ). ${\ displaystyle ^ {n} J_ {ij}}$

Când diferența de schimbare chimică în hertz (Δν) este mai mare de 5-10 ori constanta de cuplare J (în valoare absolută), se spune că cuplajul este de ordinul întâi . Sub această limită, cuplajul se spune că este de ordinul doi și acest lucru poate complica semnificativ interpretarea.

Cuplarea dipolului scalar este un indicator excelent al prezenței legăturilor chimice și un mare ajutor în determinarea structurilor moleculelor organice.

Interacțiune quadrupolară

Interacțiunea cuadrupolar se referă doar izotopi atomice spin egală sau mai mare decât 1. Acestea reprezintă aproximativ 3/4 din izotopii observabilă în RMN, printre care atomii care sunt foarte importante în chimia , cum ar fi oxigenul ( 17 O), azot ( 14 N ) și clor ( 35 CI, 37 CI).

Principala caracteristică care îi deosebește de nucleele de spin 1/2 precum hidrogenul ( 1 H) sau carbonul ( 13 C) este prezența unui moment electric quadrupolar în plus față de momentul magnetic nuclear. Acest moment se datorează unei distribuții anizotrope a sarcinilor în nucleu. Acest moment cvadrupolar electric este capabil să interacționeze cu orice gradient de câmp electric diferit de zero la nivelul nucleului. Această interacțiune quadrupolară este capabilă să modifice foarte puternic energia stărilor cuantice și, prin urmare, influențează frecvența de rezonanță și relaxarea.

Efectele asupra frecvenței de rezonanță dispar în lichide din cauza reorientării rapide a moleculelor. Interacțiunea cvadrupolică devine, de asemenea, zero dacă nucleul dintr-un solid este situat într-un mediu foarte simetric (simetrie sferică a gradientului câmpului electric).

Anizotropia interacțiunilor

În majoritatea cazurilor, electronii nu au o distribuție sferică în jurul nucleului. Această distribuție depinde foarte mult de geometria moleculei, rezultă că interacțiunile interne sunt, în general, anizotrope .

În soluțiile lichide, acest lucru nu este important, deoarece se observă doar o valoare medie datorită reorientărilor moleculare rapide ( mișcare browniană ). La solide, pe de altă parte, poziția liniilor de rezonanță este apoi foarte mult modificată în funcție de orientarea moleculei, a cristalului sau mai general a cristalitului.

În cazul schimbării chimice, de exemplu, constanta ecranului nu va mai fi reprezentată de un simplu scalar , ci de un tensor de ordinul doi , care definește componentele constantei ecranului în funcție de diferitele direcții ale spațiului. Există întotdeauna trei direcții ortogonale particulare, adică un sistem de axe principale , care poate fi ales ca cadru de referință pentru a descrie interacțiunea astfel încât tensorul să fie diagonal în acest sistem de axe. Asa de : $\ sigma$ ${\ displaystyle {\ overline {\ overline {\ sigma}}}}$

{\ displaystyle {\ overline {\ overline {\ sigma}}} = {\ begin {pmatrix} \ sigma _ {xx} & 0 & 0 \\ 0 & \ sigma _ {yy} & 0 \\ 0 & 0 & \ sigma _ {zz} \ end {pmatrix}}}

Cele trei scalare , și , corespund valorii constantei ecranului în conformitate cu cele trei direcții principale. Acest tensor poate fi reprezentat sub forma unui elipsoid a cărui formă depinde de simetria interacțiunii. În special, dacă interacțiunea este de simetrie axială ( ), elipsoidul este un elipsoid de revoluție. Dacă toate cele trei valori sunt egale, sistemul este izotrop și poate fi apoi descris de o singură constantă de ecran . ${\ displaystyle \ sigma _ {xx}}$ ${\ displaystyle \ sigma _ {yy}}$ ${\ displaystyle \ sigma _ {zz}}$ ${\ displaystyle \ sigma _ {xx} = \ sigma _ {yy} <\ sigma _ {zz}}$ ${\ displaystyle \ sigma = \ sigma _ {xx} = \ sigma _ {yy} = \ sigma _ {zz}}$

Frecvența de rezonanță a fiecărui nucleu va depinde direct de tensorul ecranului și poate fi scrisă:

{\ displaystyle \ nu _ {L} (\ alpha, \ beta) = \ nu _ {0} (1 - {\ frac {1} {3}} [\ sigma _ {xx} \, \ cos ^ {2 } \ alpha \, \ sin ^ {2} \ beta + \ sigma _ {yy} \, \ sin ^ {2} \ alpha \, \ sin ^ {2} \ beta + \ sigma _ {zz} \, cos ^ {2} \ beta])}

unde unghiurile și sunt coordonatele unghiulare sferice care dau orientarea axei principale față de câmpul magnetic și este frecvența Larmor, $\alfa$ $\ beta$ $z$ $B_0$ $\ nu_0$ ${\ displaystyle \ nu _ {0} = {\ frac {\ gamma} {2 \ pi}} B_ {0}}$

Probele solide sunt adesea analizate sub formă de pulbere, adică conțin un set de cristalit ale cărui orientări sunt aleatorii. Spectrul de rezonanță observat va corespunde apoi suprapunerii rezonanțelor tuturor cristalitelor prezente. Un astfel de spectru se numește spectru de pulbere și prezintă forme caracteristice simetriei tensorului ecranului.

Anizotropia prin schimbare chimică este, în general, desemnată prin acronimul CSA (pentru anizotropia prin schimbare chimică ).

Interacțiunea dipolară este, de asemenea, anizotropă în solide, dar are particularitatea de a fi simetrică axial.

Alte posibile interacțiuni în substanțe paramagnetice

Deși RMN se aplică în general substanțelor diamagnetice, nu este imposibil să îl utilizați pentru substanțele paramagnetice. În acest caz, există efecte speciale pe care trebuie să le cunoaștem, deoarece pot deplasa sau lărgi rezonanțele atât de puternic încât devine adesea dificil de detectat.

Mișcarea lui Knight

Deplasarea Knight K caracterizează frecvența RMN a nucleelor atomice dintr-un metal (de exemplu, sodiu) în comparație cu aceeași nuclee dintr-un mediu nemetalic (de exemplu, sodiu în NaCl). Deplasarea observată reflectă câmpurile magnetice locale produse pe nuclee de magnetizarea electronilor de conducție. Această deplasare în general anizotropă poate fi de ordinul a mii de ppm. Schimbările chimice ale substanțelor nemetalice sunt neglijabile prin comparație.

Deplasarea de contact și pseudocontact

Rotirea electronilor nepereche influențează rezonanțele RMN în două moduri, prin deplasarea contactului ( contact shift ) sau pseudo contact ( pseudo-contact shifts ). Cele două efecte sunt simultane, dar unul dintre ele poate fi uneori predominant. Deplasarea de contact rezultă din polarizarea rotirilor electronice transmise prin orbitali moleculari. Deplasarea pseudocontactului rezultă din câmpurile magnetice locale produse de centrele paramagnetice (este un cuplaj dipolar electron-nucleu care, prin urmare, variază în 1 / r 3 ).

De exemplu, rezonanța protonului în nichelocen este în jur de -255 ppm, în timp ce în compusul analog diamagnetic, ferocen , este în jur de 5 ppm .

Setări spectrometru

Deși acest articol se concentrează pe teoria RMN, este important să înțelegem modul în care teoria este pusă în practică la nivelul spectrometrului .

Pentru fiecare eșantion, trebuie:

stabilizați câmpul magnetic ( încuietoarea );
reglați omogenitatea câmpului magnetic ( shim ).

blocare

Primul caz se numește blocare în engleză („blocare” în franceză, dar acest termen este foarte rar folosit). Este vorba de găsirea unei frecvențe în raport cu care se poate determina că câmpul magnetic variază. Acesta din urmă variază inevitabil, deoarece magnetul supraconductor se descarcă, dar acesta este un proces foarte lent. Pe de altă parte, orice obiect sau persoană în mișcare în câmpul magnetic va crea variații bruște, care trebuie compensate rapid.

În caz de variație, frecvența de excitație a diferitelor nuclee este ajustată. Cel mai simplu mod de a găsi o frecvență de referință este să utilizați semnalul de deuteriu din solvent; un solvent deuterat este utilizat pentru a dizolva compușii, iar prezența deuteriului în cantități mari este un avantaj. Spectrometrul efectuează o baleiere de frecvență pentru a observa deplasarea semnalului de deuteriu și reflectă această diferență pentru toți nucleii.

distanțierul

În engleză, termenul „shim” desemnează un fel de pană. La originea RMN, a fost într-adevăr necesar să se plaseze cusături în anumite locuri pentru a omogeniza câmpul magnetic. Astăzi, s-au adăugat electromagneti capabili să genereze câmpuri magnetice de diferite forme pentru a compensa neomogenitățile magnetului supraconductor, dar termenul s-a blocat.

Verbul anglicizat „sclipire” a devenit, așadar, obișnuit în RMN și, prin extensie, în câmpurile care utilizează RMN. Prin urmare, putem spune despre un spectru că este „ shimmé ” bun / rău . Atunci când spectrul este „slăbit”, semnalele observate nu sunt simetrice. Traseele spre dreapta sau spre stânga semnalului sunt apoi observabile.

Reglarea buretei se poate face:

manual: deoarece blocarea folosește semnalul de deuteriu (în dispersie), acest semnal poate fi folosit și pentru a străluci proba. Semnalul în absorbție este ușor de detectat și acest semnal este din ce în ce mai fin și, prin urmare, ridicat (deoarece suprafața este constantă), atunci când omogenitatea câmpului se îmbunătățește. Reglarea iterativă a câmpului în z , z 2 și z 3 cu rotația tubului face posibilă efectuarea ultimelor reglaje ale spatei ;
automat :
- pe spectrometre vechi, shimul a fost efectuat ca un shim manual,
- la noi spectrometre Bruker și cu sonda corectă, automată distanțier (numai bobine Z) se face printr - un program numit topshim care utilizează gradienti de câmp pentru a determina valorile optime pentru diferitele setări. Eficiența este cu atât mai bună cu cât numărul atomilor de deuteriu este mare în solvent și câmpul este puternic. Acest lucru poate fi problematic cu cloroformul deuterat pe un spectrometru de 300-400 MHz .

Secvențe de impulsuri

Tehnica de bază pentru obținerea unui spectru RMN constă în aplicarea unui impuls de câmp de radiofrecvență de-a lungul axei x sau y. Acest impuls are o durată (determinată experimental) făcând posibilă obținerea semnalului maxim în bobina de detecție, adică prin înclinarea vectorului de magnetizare în planul xy perpendicular pe axa z (care corespunde direcției câmpului magnetic B 0 ). Din acest motiv, acest tip de impuls se numește impuls / 90 ° . Ca urmare a acestui impuls, magnetizarea transversală în planul xy este măsurată și convertită în date digitale folosind un convertor analog-digital în timp ce scade din cauza relaxării. Se pot diferenția trei tipuri de relaxare:

T 1 , numit timp de relaxare a spin-zăbrelei . Este timpul necesar pentru revenirea la echilibrul termodinamic al spinurilor care au fost excitate de pulsul de frecvență radio. Prin definiție, deoarece relaxarea spontană este neglijabilă în RMN, această relaxare implică un schimb de energie cu mediul nucleelor („zăbrele”), de unde și denumirea de relaxare spin-zăbrele. Valoarea lui T 1 este de ordinul unei secunde și corespunde timpului necesar pentru ca 63% din rotiri să revină la starea lor de bază. Depinde de moleculă și de nucleul luat în considerare.
T 2 , numit timp de relaxare spin-spin . Este un fenomen destul de complex, de natură entropică, care corespunde pierderii coerenței spinurilor responsabile de magnetizarea transversală, adică în planul xy. Fluctuațiile câmpurilor magnetice locale din eșantion induc modificări aleatorii ale vitezei de precesiune a diferitelor rotiri. Rezultatul este că coerența de fază a rotirilor produse inițial de puls se pierde treptat, până când nu mai există coerență și magnetizarea în planul xy devine zero. Aceasta are ca rezultat o lărgire a vârfurilor, care este cu atât mai importantă cu cât aceste schimbări de fază sunt rapide.
T 2 * : un motiv pentru care rotirile pot fi defazate este neomogenitatea câmpului magnetic B 0 . Când câmpul nu este suficient de omogen, rotirile, care sunt în permanentă mișcare în eșantion, vor alterna între zonele de câmp mai puternic sau mai slab. Acest lucru determină, la fel ca T 2 , o schimbare de fază a rotirilor care în cel mai bun caz creează o lărgire a vârfurilor, dar, eventual, o anulare a semnalului. T 2 * este de fapt sumarealului T 2 și a T inhom , datorită neomogenității câmpului.

Semnalul măsurat (o achiziție , o scanare în limba engleză) este numit în mod normal semnalul de precesiune liberă , dar mai des numit FID (după engleza Free Induction Decay ) și apare ca o sumă de unde sinusoidale aparent indescifrabile. De fapt, nu este vorba de o singură măsurare, ci de o medie a achizițiilor efectuate una după alta. Acest lucru face posibilă creșterea intensității semnalelor reale în raport cu zgomotul de fond (aleatoriu) care este în medie în jurul valorii de zero, adică raportul semnal / zgomot este crescut ; pentru n achiziții, raportul semnal / zgomot al rădăcinii pătrate a lui n este crescut . Consecința practică este că pentru a crește raportul semnal / zgomot cu un factor de 4, va fi de fapt necesar să înmulțim numărul de achiziții (și, prin urmare, timpul) cu 16, adică 4 2 . Scăderea aparentă a FID se datorează relaxării T 1 și T 2 *, dar și efectelor experimentale legate, de exemplu, de efectul moleculelor paramagnetice din probă, cum ar fi oxigenul gazos.

Pentru a cunoaște semnul frecvențelor rezonante, este necesar să se facă o detecție sincronă în cuadratură, adică măsurarea a două semnale deplasate în timp cu un sfert de perioadă Larmor (linii solide și punctate pe figura de mai jos ). Prin urmare, fiecare punct al FID este de fapt un număr complex .

După o posibilă procesare matematică a semnalului, se aplică o transformată Fourier pentru a extrage frecvența fiecărui sinusoid din FID și a produce un spectru RMN. Semnalul liniei solide se numește semnal de absorbție, în timp ce semnalul punctat este numit semnal de dispersie (există o diferență de fază de 90 ° între cele două).

Cea mai simplă secvență de impulsuri este prezentată mai jos: după o întârziere d 1, spectrometrul generează un impuls puternic de 90 ° ( p 1, p pentru impuls în engleză) apoi capătă semnalul (aq). Motivul pentru care se adaugă întârzierea d 1 este că această secvență se repetă de un anumit număr de ori și că este necesar, între două achiziții de impulsuri, ca sistemul să revină la echilibru.

Dacă cea mai simplă secvență de impulsuri se reduce la un singur impuls, urmată de măsurarea FID rezultată, spectroscopia modernă RMN folosește pe scară largă secvențe de impulsuri mult mai sofisticate, adică impulsuri pe mai mulți nuclei care permit manipularea rotirilor nucleare după bunul plac. O extensie importantă a acestor secvențe de impulsuri este spectroscopia 2D (bidimensională) și chiar n D (multidimensională) , care în special fac posibilă stabilirea corelațiilor între diferite rezonanțe.

Cicluri de fază

Pentru a elimina defectele datorate electronicii, radiofrecvențelor parazite sau pentru a elimina anumite artefacte, impulsurile și detectarea sunt alternate de-a lungul axelor x, -x, y și -y. Aceasta se numește ciclul de fază . Adăugarea sau scăderea diferitelor FID în funcție de faza lor (pozitivă sau negativă) face posibilă îndepărtarea artefactelor care, la rândul lor, păstrează același semn.

Pentru un singur spectru de protoni, în general utilizăm un ciclu de fază în opt pași:

puls: x, x, -x, -x, y, y, -y, -y;
detectare: x, x, -x, -x, y, y, -y, -y

prin urmare, prima scanare se efectuează cu un impuls de-a lungul axei x și detectare de-a lungul x. A doua scanare este identică. Al treilea se face cu un impuls în -x și o detecție și în -x etc.

Principala consecință a acestui ciclu de fază este că numărul achizițiilor efectuate ar trebui să fie întotdeauna un multiplu al numărului de pași din ciclul de fază.

Timp de achiziție

Timpul de achiziție (AQ) nu poate fi modificat direct. Depinde de doi parametri importanți:

numărul de puncte utilizate pentru scanarea IDF;
intervalul spectral (exprimat în Hz) care trebuie digitalizat.

{\ displaystyle AQ = {\ frac {\ mbox {număr de puncte}} {2 \ ori {\ mbox {interval spectral}}}}}

secunde.

Un timp de achiziție prea lung nu reprezintă o problemă, în afară de o pierdere de timp. Pe de altă parte, un timp de achiziție prea scurt va trunchia FID înainte ca acesta să revină la zero. Acest lucru determină pierderea semnalului, apariția artefactelor după transformata Fourier și , în cele din urmă, pierderea constantelor mici de cuplare (care necesită mai mult timp pentru a se dezvolta). Vedeți diagrama opusă.

Timp de relaxare

Timpul de relaxare , nu trebuie confundat cu relaxare timp , corespunde perioadei de timp necesară pentru toate rotiri pentru a reveni la starea lor la sol. Corespunde cu 5 * T 1 , unde T 1 este cel mai lung timp de relaxare a spin-rețelei moleculei.

Procesare a semnalului

În timp ce transformata Fourier , menționată deja mai sus, este baza procesării semnalului în RMN, există multe alte procesări matematice importante. Aceste tratamente sunt descrise mai jos în ordinea utilizată de obicei.

Numerele corespunzătoare unui număr de puncte sunt exprimate în general în „kil” în sensul computerului al termenului , adică 1 k = 1024 valori deoarece este puterea lui 2 cea mai apropiată de 1000 (2 10 ).

Dimensiunea și rezoluția IDF

Așa cum s-a indicat mai sus în timpul de achiziție , trebuie să indicați intervalul spectral (în Hz) de digitalizat, precum și numărul de puncte.

Conform spectrometrului, numărul de puncte se poate potrivi cu numărul de valori reale și imaginar, ceea ce înseamnă că numărul de valori complexe este de fapt jumătate din numărul de puncte : un FID 64K va fi un fișier de 32 k valori reale și 32 k valori imaginare. În total, aceasta reprezintă 32k valori complexe.

Rezoluția va fi deci intervalul spectral împărțit la numărul de puncte reale: de exemplu, 20 ppm în proton la 400 MHz reprezintă 8000 Hz (20 × 10 −6 × 400 × 10 6 ). Dacă alegem un număr de puncte de 64 k , aceasta reprezintă o rezoluție de 0,24 Hz / punct (20 × 400/2). Acest lucru este foarte corect în proton.

Zero umplere

Pentru a îmbunătăți rezoluția, aplicăm adesea o completare zero (termenul englezesc), adică adăugăm la FID un anumit număr de puncte cu o valoare zero; în general, numărul total de puncte este dublat. Apoi folosim o înmulțire exponențială (a se vedea Convoluții / ferestre de mai jos) pentru a fi siguri că nu avem nici o trunchiere a semnalului. Acest lucru face posibilă îmbunătățirea rezoluției semnalului prin împărțirea acestuia la două. Cu toate acestea, nu ar trebui să sperăm să dezvăluim cuplaje care nu au fost detectate în timpul achiziției.

Linia de bază a IDF

FID este o sumă de sinusoide care ar trebui să fie centrată pe zero de-a lungul axei y. Este posibilă o deplasare pe verticală și poate fi compensată de software-ul de procesare RMN.

Apodizare

Un anumit număr de funcții matematice aplicate FID (apodizare sau fereastră ) vor avea efecte foarte importante asupra spectrului obținut. Printre multe altele:

EM : multiplicare exponențială în limba engleză. FID este înmulțit cu un exponențial invers care va anula semnalul la sfârșitul achiziției. Cele mai importante vârfuri sunt, prin urmare, păstrate, în timp ce semnalele târzii (zgomotul de fond) sunt atenuate, ceea ce este recomandat în special în cazul umplerii zero . Acest lucru face posibilă creșterea semnificativă a raportului semnal / zgomot, dar în detrimentul rezoluției, deoarece vârfurile sunt lărgite. Singurul parametru se numește LB ( Line Broadening ) . O valoare de 0,15 Hz este utilizată în general în proton sau 1 / de 100 mii de rezonanță de proton în 13 C sau 31 P (este de 4 Hz la un spectrometru la 400 MHz ). Este una dintre funcțiile rare care nu modifică posibilitatea integrării semnalelor;
îmbunătățirea rezoluției : anumite funcții fac posibilă, în funcție de valoarea parametrilor lor, creșterea rezoluției spectrului în detrimentul raportului semnal / zgomot. Putem cita multiplicarea Gaussiană (GM), sinusul (SIN) sau sinusul pătrat (QSIN). Vezi mai jos.

Transformată Fourier

Adevărata transformată Fourier nu se aplică în RMN deoarece necesită o integrare de la -∞ la + ∞. Prin urmare, folosim ceea ce numim o transformată Fourier discretă și, chiar mai mult, o transformată Fourier rapidă, care este un algoritm foarte rapid, mai ales dacă numărul de valori este o putere de 2. Aceasta explică utilizarea „kilo” în sens computerizat al termenului: o putere de 2 ( ). ${\ displaystyle 1024 = 2 ^ {10}}$

Fazare

Într-un spectru RMN simplu, se spune că un semnal este „fazat” atunci când profilul său este pozitiv și simetric spre stânga și spre dreapta. În special, semnalul trebuie să se extindă în același mod spre stânga și spre dreapta pentru a fuziona cu linia de bază.

Mai multe fenomene determină ca semnalele detectate să fie defazate cu cazul ideal:

toate în același timp în jurul axei δ ( ordinul zero )

și

unul în raport cu celălalt în funcție de deplasarea chimică ( ordinea unu ).

Acest pas este realizat de software-ul de procesare RMN interactiv cu utilizatorul.

Calibrare

Calibrarea se efectuează:

atribuirea unei valori cunoscute referinței interne sau unei referințe secundare interne, cum ar fi semnalele de la solventul deuterat (sau resturile de solvent protonat);
prin efectuarea unui alt experiment cu o referință externă. Decalajul dintre semnalul măsurat și referință este apoi transferat la primul spectru.

Dacă acest lucru nu este posibil, software-ul de achiziție efectuează o calibrare implicită.

Detectarea vârfurilor ( picking picking )

Odată ce faza a fost corect ajustată pentru toate vârfurile, software-ul de procesare RMN poate detecta vârfurile (pozitive sau negative) prin extremitatea lor. Folosim adesea termenul englezesc peak picking pentru acest pas.

Corectarea liniei de bază

În mod ideal, toate experimentele RMN ar trebui să conducă la o linie de bază plană centrată pe axa δ, dar acest lucru nu este aproape niciodată cazul. Diferitele metode de corecție sunt:

offsetul ( offset în engleză): media zgomotului de fond este centrată la 0 pe axa y;
reglare polinomială: valorile sunt ajustate în funcție de un polinom de ordine variabilă;
cubică spline : utilizatorul indică punctele care trebuie ajustat la valoarea zero , pe axa y. O interpolare (bi) cubică se face între aceste puncte și permite corectarea liniei de bază.

Integrarea semnalelor

Integrarea este o simplă adăugare a intensităților semnalelor între două valori ale lui δ. Pentru a se face bine, o integrare trebuie realizată între -5 și +5 ori lățimea la înălțimea medie a vârfului luat în considerare. Rezultatul ar trebui să fie o curbă care începe și se termină cu o linie orizontală.

RMN bidimensional (2D)

RMN în chimia organică

Deoarece chimia organică este chimia carbonului și a hidrogenului, spectroscopia RMN este unul dintre cele mai utilizate instrumente analitice în chimia organică .

Nucleii studiați cel mai adesea sunt 1 H , 13 C , 31 P , 15 N și 19 F cu rotire nucleară egală cu 1/2. De asemenea, sunt studiate 17 O de spin 5/2 și 14 N de spin 1.

Proba de analizat se dizolvă , în general , într - un solvent, de multe ori cloroform deuterat , (CDCI 3 ) , eventual conținând un procent mic de tetrametilsilan. Acest solvent este în mare parte îmbogățit în deuteriu ( 2 D , un izotop al hidrogenului ) , astfel încât acesta este invizibil în RMN de proton , astfel încât numai fracția mică este observată în RMN (aproximativ 0,2%) din restul de CHCI 3 .

Producția unui spectru RMN de 1 H este, în general, rapidă (câteva minute de achiziție). Analizând schimbările chimice ale fiecărei rezonanțe și structura fină (multiplet) a acestora datorită cuplajelor scalare , este posibil să se determine structura multor molecule organice. Această determinare este facilitată și prin utilizarea în paralel a spectroscopiei RMN de 13 C. Achiziționarea unui spectru de 13 C. este totuși mai lungă, dată fiind abundența naturală foarte mică a acestui izotop de carbon (~ 1,1%).

Tehnici de spectroscopie RMN multidimensională sunt utilizate pentru a facilita interpretarea spectrelor complexe.

Interpretarea spectrelor RMN simple

Spectrele RMN au o complexitate care depinde de moleculă și nucleul studiat. În majoritatea cazurilor în chimia organică, ne vom baza pe protonul RMN și carbonul 13 RMN . Dacă spectrele sunt relativ simple, putem atribui semnalele diferitelor nuclee folosind:

Schimbare chimică (δ): tabelele oferă intervale de schimbări chimice pentru diferitele nuclee în funcție de grupurile funcționale înconjurătoare.
Constantele de cuplare.
Multiplicitatea vârfurilor: cu excepția 13 C (în general), multiplicitatea semnalului în 1 H, 19 F, 31 P oferă informații importante despre numărul de rotiri învecinate.
Integrarea vârfurilor: cu condiția ca experimentul să permită integrarea vârfurilor, această integrare este proporțională cu numărul de rotiri.

Dacă structura nu a putut fi complet rezolvată, pot fi efectuate și alte experimente simple:

DEPT în 13 C este utilizat pentru grupurile C diferențiate, CH, CH 2 și CH 3 foarte rapid (DEPT este de aproximativ patru ori mai repede decât achiziționarea unui spectru 13 C).

Vedea :

Spectroscopie RMN de corelație

Spectroscopia de corelație este un tip de spectroscopie 2D (bidimensională) sau uneori n D (multidimensională). Tabelul următor oferă câteva exemple ale acestui tip de spectroscopie. Spectroscopia homonucleară se referă la un singur tip de izotop, iar spectroscopia heteronucleară se referă la doi izotopi diferiți.

Numărul dimensiunii	Spectroscopie	Acronim	Numele complet în limba engleză
RMN 2D	Homonucleare	CONFORTABIL	Corelarea spectroscopiei
		NOESY	Spectroscopie cu efect Overhauser nuclear
		TOCSY	Spectroscopie de corelație totală
	Heteronucleare	HMQC	Coerența multicantum heteronucleară
		HSQC (ro)	Coerență cuantică unică heteronucleară
		HMBC	Conectivitate multi-legătură heteronucleară
		HOESY	Spectroscopie de efect Heteronuclear Overhauser
RMN 3D (ro)	Heteronucleare	HNCA (ro)	Proton amidic la corelația azot-C-carbon
RMN 3D (ro)	Heteronucleare	HNCOCA (ro)

Spectrele multidimensionale oferă mai multe informații decât spectrele unidimensionale convenționale și sunt deosebit de utile în determinarea structurii unei molecule, în special a celor care sunt prea complexe pentru a fi studiate folosind spectroscopia 1D.

RMN în biologia structurală

Pe lângă radiocristalografie, RMN a devenit o metodă de studiu a macromoleculelor biologice în soluție. Nu necesită obținerea de cristale unice și face posibilă studierea proteinelor și a acizilor nucleici la concentrații milimolare. Tehnicile RMN multidimensionale conduc la corelarea frecvențelor mai multor rotiri și la rezolvarea ambiguităților legate de suprapuneri spectrale. Pot fi analizate proteinele cu o masă moleculară de 10 până la 30 kDa , precum și oligonucleotidele a câteva zeci de perechi de baze.

Din punct de vedere istoric, proteinele au fost studiate prin RMN a protonului (izotop 1 H) prezent din abundență.

Un prim pas este atribuirea rezonanțelor, adică stabilirea unei corelații între semnalele spectrului și atomii de hidrogen ai moleculei. Sunt utilizate două experimente cheie, experimentul de corelație prin cuplaje scalare ( HOHAHA sau TOCSY ) și experimentul de corelație prin spațiu prin efectul Overhauser ( NOESY ). Se spune că această alocare este secvențială, deoarece funcționează prin poziționarea relativă a unui nucleu față de vecinii săi folosind informațiile secvenței peptidice. Acest proces de alocare (similar cu un puzzle ) devine din ce în ce mai complex pe măsură ce crește dimensiunea proteinei; în plus, efectul Overhauser este transmis prin spațiu și nu face posibilă distincția dintre nucleele care sunt apropiate în secvența peptidică și cele apropiate în spațiu. Prin urmare, sunt posibile erori care sunt detectate doar la sfârșitul procesului, când anumite piese ale puzzle-ului rămân pe saltea.

Odată ce spectrele au fost atribuite, informațiile sunt apoi utilizate cantitativ: cuplajele scalare oferă informații despre unghiurile diedrice și efectele Overhauser asupra distanțelor interatomice (până la 4-6 angstromi). Aceste informații sunt introduse în programele de modelare moleculară pentru a găsi una sau mai multe conformații ale moleculei compatibile cu datele. Strategia este comparabilă cu cea a topografului care măsoară distanțele și unghiurile dintre clădiri și recalculează un plan de oraș. Cu excepția faptului că distanța măsurată în RMN este mică în comparație cu obiectele evaluate; acumularea de erori experimentale și / sau numărul redus de date duce la structuri local deficitare.

Două dificultăți limitează mărimea macromoleculelor accesibile tehnicii: complexitatea spectrelor și lățimea individuală a fiecărui semnal. Dacă dimensiunea proteinei se dublează, numărul de rezonanțe din spectru se va dubla fără ca dispersia (adică lățimea spectrală) să crească. O soluție constă în utilizarea unui spectrometru RMN cu câmp mai mare și, prin urmare, mult mai scump. Dacă dimensiunea se dublează, masa moleculară crește, iar proteina se rotește mai lent pe sine în mișcare difuzivă. Acest lucru duce la semnale mai largi, pe măsură ce relaxarea transversală devine mai eficientă. Creșterea câmpului magnetic nu are niciun efect și trebuie să găsim o altă soluție la problemă (reducerea vâscozității , reducerea numărului de protoni vecini etc.).

Pentru a rezolva suprapunerile spectrale în molecule mari, a fost necesar să se treacă de la RMN 2D la RMN 3D. La începutul anilor 1990 s-au făcut încercări nereușite de a combina secvențele HOHAHA și NOESY într-un experiment tridimensional. Dacă avem o proteină complet îmbogățită în 15 N și 13 C, putem proiecta experimente de corelație între rotiri, bazate exclusiv pe cuplaje scalare și permițând conectarea întregii coloane vertebrale a peptidei, precum și a lanțurilor laterale. De natural abundente Izotopii sunt , respectiv , 14 N ( nucleul cuadrupolar ) și 12 C ( nucleu invizibil în RMN ), dar majoritatea proteinelor fiind obținute prin supraexpresia bacteriană, este posibil să se facă culturi pe medii îmbogățite izotopic.

Această nouă strategie necesită o serie de experimente cu „ triplă rezonanță 3D ” : 3D pentru că se obține un spectru tridimensional, triplă rezonanță pentru că sunt detectate frecvențele a trei nuclee diferite. Din motive de sensibilitate, toate aceste secvențe încep de la 1 H (nucleu cu un raport giromagnetic ridicat) și se termină cu detectarea aceluiași nucleu. În experimentul HNCO , se stabilește, prin urmare, o corelație între amida protonică ( H N), azotul acesteia (N) și carbonilul (CO) al aminoacidului precedent. Cuplajele scalare utilizate pentru transferurile de coerență sunt cuplaje 1 J (la o legătură) și, prin urmare, relativ mari ( 1 JNH = 90 Hz și 1 JNCO = 15 Hz ). Prin urmare, aceasta asigură o eficiență ridicată a transferului chiar și în cazul proteinelor cu masă mare (lățimea liniei). Rețineți că acest experiment HNCO face posibilă legarea aminoacizilor prin cuplare scalară, ceea ce strategia homonucleară nu a permis ( absența cuplării scalare 3J prin legătura peptidică ).

RMN solidelor

Rotirea unghiului magic

În lichide, mișcările browniene determină reorientarea foarte rapidă a moleculelor, astfel încât se măsoară doar media interacțiunilor preluate peste toate orientările. La solide, acest lucru nu este cazul, deoarece mișcările moleculelor sunt adesea mult mai lente decât măsurarea semnalului RMN. Spectrele de pulbere sunt uneori foarte largi dacă mediul este foarte anizotrop; spectrele sunt suprapuse și separarea diferitelor specii chimice în funcție de deplasarea lor chimică, de exemplu, nu este, așadar, la fel de ușoară ca în lichide.

Cu toate acestea, în anii 1960, Andrew a arătat că este posibil să se obțină spectre corespunzătoare mediei izotrope a interacțiunilor prin rotirea eșantionului în jurul unei axe înclinată de $arccos (1 / \sqrt 3)$ ≈ 54 ° 44 'în raport cu câmpul magnetic . Acest unghi se numește unghiul magic , iar tehnica de filare a unghiului magic este în general menționată prin acronimul său: MAS (pentru filarea unghiului magic )

O condiție esențială pentru ca această tehnică MAS să fie cu adevărat eficientă este ca viteza de rotație să fie cel puțin de ordinul mărimii amplitudinii anizotropiei. Astfel, pentru a media eficient interacțiunea dipolară între un atom de 13 C și un proton, viteza sau mai degrabă frecvența de rotație trebuie să fie de ordinul a 30 kHz (adică 30.000 de rotații pe secundă). Acestea sunt viteze foarte mari care pot fi obținute doar prin plasarea probei în recipiente cilindrice mici (rotorul) plasate în rotație într-o turbină cu pernă de aer. Vitezele obținute în prezent cu aceste sisteme sunt în jur de 90 kHz .

Aplicații în știința materialelor

Polimeri Solidele cristaline Ochelari Materiale poroase Alte aplicații

Note și referințe

Note

(ro) Acest articol este preluat parțial sau în totalitate din articolele intitulate în limba engleză „ Nuclear magnetic resonance spectroscopy ” ( vezi lista autorilor ) și „ Paramagnetic RMN spectroscopy ” ( vezi lista autorilor ) .

Din motive istorice, axa frecvenței RMN este în general orientată de la dreapta la stânga, adică opusul „ecranării”.

Referințe

(în) EL Hahn, „ Spin Echoes ” , Physical Review , vol. 80, n o 4, 1950, p. 580 ( DOI 10.1103 / PhysRev.80.580 ).
(în) WC Dickinson, " Dependența poziției de rezonanță nucleară de 19 F asupra compusului chimic " , Physical Review , vol. 77, nr . 5, 1950, p. 736 ( DOI 10.1103 / PhysRev.77.736.2 ).
(în) WG Proctor FC Yu, " Dependența unei frecvențe de rezonanță magnetică nucleară de compusul chimic " , Physical Review , vol. 77, nr . 5, 1950, p. 717 ( DOI 10.1103 / PhysRev.77.717 ).
(în) ER Andrew, A. Bradbury și RG Eades, " Eliminarea lărgirii dipolare a spectrelor de rezonanță magnetică nucleară a solidelor prin rotația specimenului " , Nature , vol. 183, nr . 4678, 1959, p. 1802-1803 ( DOI 10.1038 / 1831802a0 ).
Almanahul Bruker Biospin, 2007, p. 23 .
Abragam 1994 .
Levitt 2008 .
T. Gullion și J. Schaefer, „ RMN cu rezonanță dublă de rezonanță ”, Journal of Magnetic Resonance , vol. 81, n o 1,1989, p. 196-200 ( DOI 10.1016 / 0022-2364 (89) 90280-1 ).
Norman F. Ramsey , „ Electron Coupled Interactions between Nuclear Spins in Molecules ” , Phys. Rev. , vol. 91, n o 21953, p. 303 ( DOI 10.1103 / PhysRev.91.303 ).
(în) A. Jerschow , " De la structura nucleară la interacțiunea quadrupolară RMN și spectroscopie de înaltă rezoluție " , Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy , Vol. 46, n o 1,2005, p. 63-78.
(în) P. Pyykkö , „ Momentul quadrupolar nuclear din anul 2008 ” , Fizică moleculară , vol. 106, nr . 16,2008, p. 1965-1974.
Henrike Heise , Frank H Köhler și Xiulan Xie , „ Spectroscopia RMN în stare solidă a metalocenilor paramagnetici ”, Journal of Magnetic Resonance , vol. 150, n o 2Iunie 2001, p. 198–206 ( ISSN 1090-7807 , DOI 10.1006 / jmre.2001.2343 , citiți online ).
Bruker, Almanah 2007, Bruker Biospin.
(en-US) vickyh , „ Spectrum Descriptions ” , la www.protein-nmr.org.uk (accesat la 2 ianuarie 2018 ) .

Bibliografie

Cărți de bază recomandate

(ro) MH Levitt, Spin Dynamics: Basics of Nuclear Magnetic Resonance , Wiley ,2008, A 2 -a ed. ( ISBN 978-0-470-51117-6 )
Daniel Canet , La RMN: conceptele și metodele , Paris, Interditions,1991, 274 p. ( ISBN 978-2-7296-0375-5 )
(ro) James Keeler , Înțelegerea spectroscopiei RMN , Chichester, Wiley ,2010, 476 p. , buzunar ( ISBN 978-0-470-01787-6 , LCCN 2005022612 )

Alte lucrări

Generali

(ro) A. Abragam , Principiile magnetismului nuclear , Oxford, Oxford University Press ,1994, 599 p. , buzunar ( ISBN 978-0-19-852014-6 , LCCN 61002889 , citit online ), „Biblia” (dificilă)
(ro) CP Slichter , Principiile rezonanței magnetice (Springer Series in Solid-State Sciences) , Berlin, Springer,1989, 3 e ed. , 658 p. ( ISBN 978-3-540-50157-2 , citit online )
(ro) M. Mehring , Principles of High Resolution Nmr in Solids , Berlin, Springer-Verlag ,1983, A 2 -a ed. , 344 p. ( ISBN 978-0-387-11852-9 , LCCN 82010827 )
(ro) Richard R. Ernst , Principiile rezonanței magnetice nucleare în una și două dimensiuni , Oxford, Oxford University Press, SUA,1990, 610 p. , buzunar ( ISBN 978-0-19-855647-3 , LCCN 85026014 )
(en) Eiichi Fukushima și Stephen BW Roeder, Experimental Pulse NMR: A Nuts and Bolts Approach , Reading, Westview Press,1993, A 7- a ed. , buzunar ( ISBN 978-0-201-62726-8 , LCCN 81007901 )

RMN în chimia organică

(ro) Harald Günther , Spectroscopie RMN: principii de bază, concepte și aplicații în chimie , Chichester, Wiley ,1995, A 2 -a ed. , 581 p. , buzunar ( ISBN 978-0-471-95201-5 , LCCN 94023084 )

RMN în biochimie

(ro) John Cavanagh , Protein NMR Spectroscopy, Ediția a doua: Principii și practică , Amsterdam, Academic Press ,2006, A 2 -a ed. ( ISBN 978-0-12-164491-8 , LCCN 2006021096 )
(ro) Gordon S. Rule și T. Kevin Hitchens, Fundamentals of Protein NMR Spectroscopy , Dordrecht, Springer,2005, 1 st ed. , 532 p. ( ISBN 978-1-4020-3499-2 , LCCN 2008447860 , citit online )

RMN în stare solidă

(ro) Melinda J. Duer , Introducere în spectroscopie RMN în stare solidă , Malden, Wiley-Blackwell ,2005, 1 st ed. , 368 p. , buzunar ( ISBN 978-1-4051-0914-7 , LCCN 2003063027 )
(ro) Robin K. Harris , NMR Crystallography , Chichester, Wiley ,2010, 520 p. ( ISBN 978-0-470-69961-4 , LCCN 2009031427 , citit online )
(ro) Klaus Schmidt-Rohr , Multidimensional Solid-State NMR and Polymers , Londra, Academic Press ,1994, 478 p. ( ISBN 978-0-12-626630-6 , citit online )

Enciclopedii

(ro) DM Grant și RK Harris, Enciclopedia rezonanței magnetice nucleare , Wiley ,2003( ISBN 0-470-84784-0 )

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe

(en) Recomandări IUPAC 1997
(ro) NMR Wiki (Open NMR project) , un wiki dedicat RMN
(ro) NMR Predictor , un simulator al spectrelor RMN (1H și 13C)