Cтраница 2
ЯДЕРНЫЙ КВАДРУПОЛЬНЫЙ РЕЗОНАНС, ЯКР ( nuclear quadrupole resonance, kernquadrupolische Reso-nanz, resonance quadrupolaire nucleaire) - явление резонансного поглощения или излучения электромагнитной энергии, обусловленное существованием зависимости части энергии электронно-ядерного взаимодействия от взаимной ориентации несимметрично распределенных зарядов атомного ядра и электронов атомных оболочек, а также зарядов, лежащих за пределами атомного радиуса. [16]
Еи - энергия ядерного у-перехода), позволяет не только измерять очень малые изменения энергии ( - 1С - 10 эв), но и наблюдать сверхтонкую структуру ядерных уровней, обусловленную магнитным диполь-ным и электрическим квадрупольным электронно-ядерными взаимодействиями. [17]
Гой / т) - естественная ширина ядерного уровня; т - среднее время жизни возбужденного ядра; ЕйЕе-Ее - энергия у-пе Рех Да между возбужденным ей основным g состояниями ядра) позволяет не только измерять очень малые изменения энергии ( порядка Ю-10 эВ), но и наблюдать сверхтонкую структуру ядерных уровней, вызванную электрическими и магнитными электронно-ядерными взаимодействиями. [18]
Тя UM Тэ иээ Ня Нэ), однако исчезает сам предмет исследования. Действительно, именно электронно-ядерные взаимодействия и определяют существование молекулы как целого. [19]
Хюккель подчеркивает, что с выяснением природы химической связи как электронно-ядерного взаимодействия было со всей определенностью установлено нестехиометрическое распределение электронов по нескольким связям. [20]
Таким образом, парамагнитные комплексы редкоземельных веществ могут быть использованы для существенного облегчения расшифровки спектров ЯМР. Дальнейший прогресс использования этих соединений будет связан с более глубоким изучением природы электронно-ядерного взаимодействия в парамагнитных комплексах лантанидов. [21]
Сверхтонкое анизотропное диполь-дипольное взаимодействие проявляется в основном в кристаллических телах. В жидкостях и газах вследствие хаотичности теплового движения атомов и молекул диполь-дипольное взаимодействие усредняется до нуля и СТС спектров ЭПР определяется в таких случаях только изотропным ( не зависящим от ориентации осей молекулы во внешнем поле) контактным электронно-ядерным взаимодействием. [22]
Если между атомами А и В возможна химическая связь, ход потенциальной кривой соответствует кривой ВОК. С уменьшением расстояния между атомами энергия системы в соответствии с кривой ВОК сначала убывает, а затем, достигнув минимального значения Елв, возрастает. Находясь на расстоянии меньшем, чем ab, под влиянием сил электронно-ядерного взаимодействия, в которых преобладают силы притяжения, атомы самопроизвольно сближаются, пока между ними не устанавливается расстояние, соответствующее отрезку ГАВ, которое отвечает минимуму энергии системы ЕАВ. Атом В как бы скатывается по кривой ВО. [23]
Существуют и другие факторы, осложняющие характер резонансных взаимодействий. Молекулы, в которых имеются различные типы магнитных ядер, часто дают спектры ЯМР, по которым видно, что магнитные моменты различных ядер взаимодействуют друг с другом, причем характер этого взаимодействия по-прежнему зависит от окружения ядра. Точно так же в молекулах, обладающих неспаренными электроном и магнитными ядрами, часто существуют электронно-ядерные взаимодействия, которые в принципе можно исследовать как методом ЯМР, так и методом ЭПР. Молекулы, имеющие два или несколько неспаренных электронов, дают более сложные спектры вследствие электрон-электронных взаимодействий. [24]
Так, для диэлектриков с ядерными спинами 11 / % наиболее существенны модуляция акустич. Для ядор с / V2, у к-рых отсутствуют квадрупольные моменты, преобладает модуляция магн. В парамагнетиках, где существует сильная связь электронов с ядрами, спин-фононпоо взаимодействие осуществляется посредством модуляции сверхтонких электронно-ядерных взаимодействий. Однако при наличии достаточно большого квадрупольного момента в проводниках может действовать и квадрулольный механизм. Установлено, что спин-фононная связь усиливается за счет дефектов, создающих дополнит, локальные градиенты электрич. [25]
Однако комплекс XVII представляет собой первый пример парамагнитного двухъядерного соединения с двумя атомами молибдена, координированными с биологически важными серусодержащими лигандами. В связи с этим он представляет большой интерес в качестве модели таких молибденовых ферментов, как ксантиноксидаза, содержащая два атома молибдена в молекуле фермента и дающая сигнал ЭПР при восстановлении субстратом. Отсутствие сверхтонкой структуры из 11 линий в спектре ЭПР фермента еще не означает, что парамагнитные двухъядерные комплексы молибдена не играют никакой биологической роли, поскольку существует множество причин, в силу которых нарушается электронно-ядерное взаимодействие в двухъ-ядерных комплексах. Простейшая из них состоит в том, что ядра молибдена оказываются удаленными друг от друга на умеренные расстояния. [26]
![]() |
Зависимость между. [27] |
Такие величины, как константа сверхтонкого взаимодействия, ядерный g - фактор и др., можно получить, применяя методику двойного электронно-ядерного резонанса или способ дискретного насыщения. Для визуального наблюдения слабых изменений в спектре ЯМР от малых концентраций ядерных спинов ( ядра примесных парамагнитных ионов) на насыщенный сигнал ЭПР в отсутствие низкочастотной модуляции Я0 подаются импульсы РЧ-поля до достижения условия ЯМР. Регистрируют затухающие периодические осцилляции уровня поглощаемой электронными спинами высокочастотной мощности: частоты РЧ-поля, соответствующие наибольшему периоду осцилляции, дают частоту ЯМР с точностью 1 кГц, период осцилляции - амплитуду РЧ-поля на ядерных спинах, затухание амплитуды - ядерные времена релаксации ( порядка 200 - 10 - 6 с), т.е. важную информацию об электронно-ядерных взаимодействиях, связанных с присутствием примесей парамагнитных ионов. [28]
Численный расчет элементов тензора дипольного взаимодействия довольно сложен, однако нетрудно получить качественные сведения, которые позволяют сделать выбор из этих двух вариантов. Прежде всего отметим, что если электрон локализован на ядрах углерода, то расчет диполь-дипольного взаимодействия проводится точно так же, как и для протон-протонного взаимодействия, рассмотренного в гл. В действительности проблема значительно сложнее, поскольку электрон не локализован на ядре углерода, а распределен в области пространства волновой функции р-орбитали. Электронно-ядерное взаимодействие определяется гамильтонианом, аналогичным гамильтониану ( 7) в гл. [29]
Объяснение правил Гунда основано на анализе детального вида волновых функций отдельных термов, и этот вопрос выходит за рамки данной книги. Обычно даваемое объяснение заключается в том, что порядок термов определяется уменьшением электронного отталкивания с увеличением S и L. Однако это объяснение было в некоторых случаях опровергнуто точными расчетами волновых функций. Однако это может оказаться аргументом типа что было раньше: курица или яйцо, поскольку можно представить себе, что изменения энергии электронно-ядерного взаимодействия обусловлены релаксацией орбиталей в направлении уменьшения электронного отталкивания. [30]