رزونانس مغناطیسی هسته ای پروتون

رزونانس مغناطیسی هسته ای پروتون (پروتون NMR ، هیدروژن -1 NMR یا 1H NMR) کاربرد تشدید مغناطیسی هسته ای در طیف سنجی NMR با توجه به هسته های هیدروژن 1 در مولکول های یک ماده است ، به منظور تعیین ساختار مولکول های آن . در نمونه هایی که از هیدروژن طبیعی (H) استفاده می شود ، عملاً کل هیدروژن از ایزوتوپ 1H تشکیل شده است (هیدروژن -1 ؛ یعنی داشتن یک پروتون برای یک هسته).

طیف های NMR ساده در محلول ثبت می شوند و پروتونهای حلال نباید اجازه تداخل داشته باشند. حلال های دوتره (دوتریم = 2H ، که اغلب به عنوان D نماد می شود) به ویژه برای استفاده در NMR ترجیح داده می شوند آب دوتره ، D2O ، استون دوتره ، (CD3) 2CO ، متانول دوتره ، CD3OD ، دی متیل سولفوکسید دوتره ، (CD3) 2SO و کلروفرم دوتر ، CDCl3. با این حال ، ممکن است از یک حلال بدون هیدروژن ، مانند تتراکلرید کربن ، CCl4 یا دی سولفید کربن ، CS2 نیز استفاده شود.

از نظر تاریخی ، حلال های دوتره با مقدار کمی (به طور معمول 1/0 درصد) تترامتیل سیلان (TMS) به عنوان یک استاندارد داخلی برای کالیبراسیون شیفت های شیمیایی هر پروتون آنالیت ، تهیه می شدند. TMS یک مولکول چهار وجهی است ، تمام پروتون ها از نظر شیمیایی معادل هستند ، با دادن یک سیگنال واحد ، برای تعریف تغییر شیمیایی = ppm 0 استفاده می شود. فرار است و همچنین بازیابی نمونه را آسان می کند. طیف سنج های مدرن قادر به مرجع سازی طیف ها بر اساس پروتون باقیمانده در حلال هستند (به عنوان مثال CHCl3 ، 0.01٪ در 99.99٪ CDCl3). حلالهای دوتره اکنون معمولاً بدون TMS عرضه می شوند.

حلال های دوترو استفاده از قفل میدان فرکانس دوتریم (که به آن قفل دوتریم یا قفل میدان نیز گفته می شود) اجازه می دهد تا اثر رانش طبیعی میدان مغناطیسی NMR {\ displaystyle B_ {0}} B_ {0} را جبران کند. به منظور تأمین قفل دوتریوم ، NMR به طور مداوم فرکانس تشدید سیگنال دوتریوم را از حلال کنترل می کند و برای ثابت نگه داشتن فرکانس رزونانس تغییراتی در {\ displaystyle B_ {0}} B_ {0} ایجاد می کند. علاوه بر این ، ممکن است از سیگنال دوتریوم برای تعریف دقیق 0 ppm به عنوان فرکانس تشدید حلال قفل و تفاوت بین حلال قفل و 0 ppm (TMS) استفاده شود.

طیف پروتون NMR اکثر ترکیبات آلی با جابجایی های شیمیایی در بازه 14+ تا ppm -4 و اتصال اسپین چرخشی بین پروتون ها مشخص می شود. منحنی ادغام برای هر پروتون نشان دهنده فراوانی پروتونهای منفرد است.

مولکول های ساده دارای طیف های ساده هستند. طیف اتیل کلرید از یک سه قلو در ppm 1.5 و یک کوارتت در ppm 3.5 در نسبت 3: 2 تشکیل شده است. طیف بنزن به دلیل جریان حلقه دیامغناطیس از یک پیک واحد در ppm 7.2 تشکیل شده است.

پروتون NMR همراه با کربن -13 NMR ابزاری قدرتمند برای توصیف ساختار مولکولی است.