Szalay Zsófia - Szervetlen Kémiai Tanszék - Eötvös Loránd ...

Ez az oldatban megszokott jelentéssel bír: a mag kémiai környezetét írja le. Az anizotrópia
a jel szélességére utal, értéke általában 10 és 1000 ppm között van. Az aszimmetria
alapvetıen a spektrumban megjelenı jel alakját írja le, ez alapján lehet következtetni a mag
körüli elektronfelhı szimmetriájára (gömbszimmetrikus esetben értéke 1, egyébként 1-nél
kisebb) [22].
Az ½-nél nagyobb spinő magoknál sajátos jelalakot okoz a kvadrupol kölcsönhatás:
H Q
eQ
=
⋅ I ⋅V
⋅ I .
2I
⋅ (2I
−1)
⋅ h
Ez, a kémiai árnyékoláshoz hasonlóan másodrendő tenzorral írható le, amely zérusnyomú.
Emiatt oldatokban a kvadrupol csatolás nem okoz felhasadást, és szilárd fázisban is elég két
paraméterrel jellemezni, ezek a következık (7. ábra):
• a kvadrupol csatolási állandó:
C Q
eQ ⋅
=
h
V 33
V11
−V22
• a kölcsönhatás aszimmetriája η
Q
= .
V
Ez a két kölcsönhatás már önmagában sokszorosára
növeli a jelek félértékszélességét az oldatokhoz képest.
33
7. ábra A kvadrupol csatolást
jellemzı paraméterek szemléletes
jelentése.
További kiszélesedési effektus okoz a magok közötti a dipoláris csatolás. A kötött
helyzetekbıl fakadóan ugyanis minden mag hosszú ideig tartózkodik ugyanazon atomok
környezetében. Márpedig a spinnel rendelkezı magok egymás energiaszintjeit a távolság
függvényében felhasítják a
H
h
γ γ
r
2
D
=
I S 3
IS
⋅ I ⋅ D ⋅ S
operátor szerint, ahol I és S a két mag dipólusmomentum-vektora, γ I és γ S ezek giromágneses
állandói, r IS a térbeli távolságuk, D a kölcsönhatást leíró tenzor. Ez szilárd halmazállapotban
azt jelenti, hogy a sok állandó szomszéd hatására minden jel sokfelé hasad. Ez olyan mértékő,
hogy az egyes jelek összefolynak és a dipoláris kölcsönhatás csak a jelek kiszélesedésében
mutatkozik meg. Az oldat NMR-ben ez az effektus az állandóan változó távolságok és
irányok miatt nem jelenik meg [23].
A széles jelek hátrányosak egyrészt azért, mert az intenzitás a jel alatti területtel arányos,
így a jel/zaj viszony kisebb, mint oldatban, másrészt a jelek nem válnak el jól egymástól. A
MAS (magic angle spinning) technikánál a mintát nagy sebességgel forgatják, ezáltal az
anizotróp kölcsönhatások jelentıs mértékben kiátlagolódnak. Ha a forgatástengelyt úgy
11