Импульсная фурье-спектроскопия

Cтраница 2

Это является результатом съемки спектра ЯМР при наложении на образец градиента поля АН. Для улучшения соотношения сигнал - шум в приборах ЯМР используется импульсная Фурье-спектроскопия. [16]

До недавнего времени в распоряжении экспериментаторов преобладали приборы ЯМР непрерывного режима, когда ядра с различными резонансными соотношениями поле: частота последовательно возбуждаются за счет развертки поля или частоты. Эти приборы не позволяют решать сложные задачи на многих ядрах с достаточной чувствительностью и точностью измерений, поэтому вытесняются приборами нового поколения, где реализуется импульсная фурье-спектроскопия ЯМР - форма ЯМР с широкополосным возбуждением. Образец облучается последовательно одним или большим числом импульсов, причем импульсы радиочастотной мощности разделены одинаковыми или разными временными интервалами, и после воздействия импульсных последовательностей наблюдается усредненный спад свободной индукции ( ССИ), который превращается в частотный спектр путем фурье-преобразования. [17]

Фурье-преобразование сигнала ЯМР 0 1 % - ного раствора этил-бензола. [18]

Запись нескольких сотен импульсов требует минуты, и, следовательно, можно существенно улучшить отношение сигнал / шум ( рис. VII. Это делает фурье-технику важнейшим методом для спектроскопии ЯМР малочувствительных ядер ( например, 13С или I5N); исследования в этом направлении существенно продвинулись вперед только после внедрения импульсной фурье-спектроскопии. [19]

Из таблицы видно, что ядро 19F обладает благоприятными свойствами для ЯМР-эксперимента. Ядро 31Р находится на третьем месте по возможности его исследования методом ЯМР. Широкие возможности для наблюдения резонанса ядер с низким естественным содержанием изотопа открываются в настоящее время с развитием импульсной фурье-спектроскопии. [20]

Мы уже убедились, что измерять отклик ЯМР ( ССИ), следующий за импульсом, весьма выгодно, так как эксперимент можно провести быстрее, Я утверждал, что у нас есть реальные возможности выделять из полученных данных известные спектральные частоты и что преобразование Фурье является наиболее общим способом для этого. Эта идея перехода от одного вида представления данных к другому составляет основную трудность для тех, кто впервые сталкивается с импульсной фурье-спектроскопией ЯМР, Лучший способ преодолеть ее-посидеть у спектрометра н понаблюдать за ходом вычислений. [21]

Важнейшей характеристикой АЦП является длина слова АЦП. Это означает, что сигналы могут быть преобразованы в числовую форму только с определенной точностью. Как правило, длина слова АЦП составляет 9 - 12 бит, что заметно меньше длины слова компьютера. Таким образом, конструкция АЦП определяет точность обработки спектров в импульсной Фурье-спектроскопии ЯМР. [22]

В то же время очевидно, что повседневный интерес химиков-органиков к спектрам ЯМР в существенной степени определяется именно возможностями количественного анализа. Трудности количественного анализа с помощью спектров ЯМР 13С довольно убедительно освещены в предлагаемой книге. Любопытно отметить, что в некоторых случаях ( например, при отсутствии задержек между импульсами) сигналы ЯМР 13С некоторых атомов углерода, имеющих большие времена релаксации, получаются более чем на порядок заниженными по интенсивности и, следовательно, могут привести к совершенно неверным результатам при количественном анализе. Очевидно также, что введение задержек между импульсами частично снимает преимущества импульсной фурье-спектроскопии перед стационарной методикой. [23]

Спектры ЯМР обладают одной примечательной особенностью. Как правило, резонансная область, в которой могут наблюдаться сигналы ЯМР, оказывается не слишком плотно заполненной резонансными сигналами. Большая часть резонансной области вообще не содержит никаких сигналов. Это обстоятельство приводит к малой эффективности стационарного ЯМР, поскольку большая часть времени тратится на регистрацию пустой области. В импульсной Фурье-спектроскопии одновременно возбуждаются все резонансные сигналы, поэтому эффективность использования времени эксперимента повышается. [24]

Почти каждый химик-исследователь сейчас определенно наслышен о том, что в ЯМР произошло что-то необычное. Однако круг тех, кто действительно понимает суть событий, еще достаточно узок. Большинство статей по ЯМР имеет техническую направленность. Они появляются в самых разных и иногда необычных химических, физических и биологических журналах, поэтому неспециалисту трудно быть в курсе самых современных достижений. В курсах по спектроскопии ЯМР для химиков-органиков импульсная фурье-спектроскопия ЯМР до сих пор иногда остается лишь дополнением к методу ЯМР с непрерывной разверткой. Современные методы ЯМР в них почти никогда не рассматриваются. Так дальше оставаться не может, потому что понимание того, как использовать ЯМР для решения тех или иных проблем, составляет основу успеха в химических исследованиях. [25]

Получаемые при этом целые числа преобразуются в двоичные числа. Входные данные с амплитудой, меньшей единичного шага ( в нашем случае 2 44 мВ), вообще не воспринимаются АЦП. Поэтому желательно использовать весь динамический диапазон АЦП, с тем чтобы правильно описывать спал свободной индукции. С другой стороны, отсюда также следует, что при накоплении данных длина слова компьютера должна превосходить разрешение АЦП, в противном случае будет происходить переполнение памяти с последующей потерей информации. В этом состоит специфика эксперимента ФП-типа, которая следует из того факта, что спектр в частотной области является результатом преобразования полного сигнала спада свободной индукции. III) влияет лишь на отдельный участок спектра, например на интенсивный пик растворителя, то в импульсной фурье-спектроскопии обрезание части сигнала спада свободной индукции возмущает сигнал во временном представлении, чтс может полностью исказить сигнал в частотном представлении. [26]

Страницы: 1 2