‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi ‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

ue.anadolu.edu.tr
from ue.anadolu.edu.tr More from this publisher
12.07.2015 Views

198 Bitki Kimyas› ve Analiz Yöntemlerienerji farklar›n› ölçmek çok güçtür. Bu nedenle NMR spektroskopisi cihazlar› di-¤er spektroskopi cihazlar› ile karfl›laflt›r›ld›¤›nda daha ayr›nt›l›, daha karmafl›k vedaha pahal›d›r.Ifl›n enerjisinin di¤er yöntemlerde oldu¤u gibi elektronlar taraf›ndan de¤il, çekirdeklertaraf›ndan absorplanmas› ve aralar›ndaki enerji fark› ölçülecek seviyelerinmaddede normal olmamas›, ancak madde üzerine d›flar›dan uygulanan fliddetlibir manyetik alan taraf›ndan ortaya ç›kar›lmas›, NMR Spektroskopisi’ni di¤eryöntemlerden ay›ran farklardan bir kaç›d›r.NMR Spektroskopisi madde yap›s›n›n ayd›nlat›lmas›nda kullan›lan yöntemlerinen güçlülerinden birisidir. Organik, inorganik ve biyokimyac›lar taraf›ndan çokfazla kullan›lan bir yöntemdir. Bütün organik bilefliklerin analizinde 1 H NMR ve13 C NMR spektroskopileri çok kullan›l›r.Kullan›lan aletin tipine, çekirde¤in türüne, numunenin fiziksel haline, analiziyap›lan›n çevresine ve istenen veriye ba¤l› olarak bir kaç türde NMR spektrumusöz konusudur. En çok kullan›lan spektrumlar yüksek ayr›nt›l› olanlard›r. NMRspektroskopisi daha çok proton üzerinde yap›lan çal›flmalarla gelifltirilmifltir. Bununlaberaber az da olsa di¤er çekirdekler üzerinde yap›lan NMR spektroskopileride vard›r.NMR spektrumlar›nda piklerin yerlerinin bir standarta göre tespit edilmesi gerekir.Standart olarak kullan›lan madde numuneyle birlikte cihaza konulur ve numuneylebirlikte standart›nda spektrumu al›n›r. Böyle bir standarta iç standart ad›verilir. Üzerinde ölçme yap›lacak çekirdek proton oldu¤u zaman kullan›lacak içstandart genellikle tetrametil silan (TMS)’d›r. Maddenin kapal› formülü Si(CH 3 ) 4tür. Bu maddede bulunan tüm protonlar eflde¤erdir, ayn› kimyasal çevrede bulunurlar.Bundan dolay› TMS yüksek manyetik alanda fliddetli bir pik verir. Bu pikbütün maddelerin piklerinden ayr› ve daha yüksek alan taraf›nda bulunur, bu pikspektrumun bafllang›c› kabul edilir. Ayr›ca bu maddenin inert olmas›, bir çok çözücüdeçözünmesi ve kaynama noktas›n›n düflük olmas› gibi avantajlar› vard›r.NMR spektrometrelerinde genel olarak m›knat›slar, numune probu, radyo frekansverici ve al›c›s›, alan taray›c›s›, dedektör ve yaz›c› gibi bölümler bulunur.M›knat›s cihaz›n en önemli k›s›mlar›ndand›r. Elektro m›knat›slar, daimi m›knat›slarya da süper iletken bobinli m›kant›slar kullan›l›r. Süper iletken bobinli m›knat›slarperformanslar› nedeniyle en çok tercih edilenlerdir.Numuneyi manyetik alanda belirli bir yerde tutmak, belirli bir h›zla döndürmek,uyar›c› ve alg›lay›c› bobinleri korumak ve ›s›y› belirli bir s›cakl›kta sabit tutmakamac› ile numune probu denilen bölüm kullan›l›r. Proba yerlefltirilen numunetüplerinin d›fl çaplar› genellikle 5 mm, hacimleri ise 0.4 ml kadard›r. Ancak numuneninaz olmas› durumunda veya baz› özel durumlarda daha az numune almas›için baflka ölçülerde numune tüpleri de kullan›labilir. Numune tüpü, manyetikalan›n homojen olmamas›ndan gelen etkileri etkisiz hale getirmek için ekseni boyuncasaniyede 30-40 devirle döndürülür. Döndürme ifllemi haval› plastik bir türbünlegerçeklefltirilir. M›knat›s kutuplar›n›n üzerine yerlefltirilen bir bobin ile alanfliddeti de¤ifltirilir, ayarlan›r. Radyo frekans› yay›c›s›ndan ç›kan sinyaller manyetikalan bölümünde bulunan bobinlere gönderilir. Numune içerisindeki rezonans halindekiçekirdekler taraf›ndan meydana getirilen radyo frekans› sinyali de numuneninetraf›n› saran dedektör taraf›ndan al›n›r ve kaydedici sistem taraf›ndan kaydedilir.Al›nan sinyaller ka¤›t üzerinde spektrum haline dönüfltürülür. Üzerinde de-¤erlendirmeler yap›l›r.

10. Ünite - Spektroskopik Yöntemler199fiekil 10.4Etanolün CDCl 3 de1 H-NMRSpektrumu. (Endüflük manyetikalanda -en soldagözlenenve di¤erprotonlarlaetkileflmeyen pikOH grubuna aitpiktir. Di¤er piklerise CH 3 ve CH 2gruplar›na aittir.)NMR spektroskopisinde en önemli ifllem numune haz›rlanmas›d›r. Numune nekadar deriflikse o kadar iyi spektrum verir. En mükemmel spektrum saf s›v› ile al›-n›r. Ancak çok viskoz olmamal›d›r. 1 H NMR spektrumu al›nacak bir madde çözeltisihalinde veya s›v› ise do¤rudan NMR tüpü içerisine konulur. Tüpün kapa¤› kapat›l›rve d›fl› temiz bir ka¤›t mendille silinir. Kat› bir madde yada viskoz bir s›v› ise çözücükullan›l›r. Burada kullan›lacak olan çözücü spektrumda mümkün oldu¤uncaaz sinyal vermelidir. Bu amaçla genel olarak klorlu ve döterolu çözücüler (CCl 4 ,D 2 O, CDCl 3 vb.) kullan›l›r.NMR spektroskopisi daha çok organik maddelerin, biyokimyasal moleküllerinyap›lar›n›n ayd›nlat›lmas›nda kullan›l›r. Bazen de kantitatif amaçlar için uygulanabilir.Bu yöntem tek bafl›na bir organik maddenin yap›s›n›n ayd›nlat›lmas›nda yeterlide¤ildir. Di¤er yöntemlere de ihtiyaç duyulur.Alifatik bilefliklerde yüksekmanyetik alandan düflükmanyetik alana do¤rus›ralama, metil (CH 3 ),metilen (CH 2 ) ve metin (CH)gruplar› fleklindedir.KÜTLE SPEKTROMETR‹S‹Bir organik molekülün yap› analizi için en kolay yol, hidrojen ve karbon atomlar›türüne ve say›s›na bakmak veya fonksiyonlu gruplar› aramak yerine tüm yap›s›nabirden bakmakt›r. Kütle spektrometrisi spektroskopik yöntemler aras›nda molekülüntüm yap›s› hakk›nda bilgi veren ve ço¤u zaman molekül kütlesinin ve molekülformülünün de bulunmas›n› sa¤layan bir yöntemdir.Bir numuneyi özel bir düzenek yard›m› ile gaz halinde yüklü ve hareketli bileflenlerinedönüfltürerek, bunlar› kütle/yük oranlar›na göre ay›rma ve ay›rmadanyararlanarak da numuneyi teflhis ve tayin etme yöntemine kütle spektrometrisi ad›verilir. Bu amaçla kullan›lan cihazlar ise kütle spektrometresi ad›yla bilinir. Kütlespektrometresinde çok az miktarda madde kullan›larak yap› analizi yap›labildi¤igibi, gaz ya da s›v› kromatografi cihazlar›na ba¤lanarak kar›fl›mlar›nda analizi yap›labildi¤iiçin kütle spektrometrisi organik yap› analizinde tek bafl›na bilgi verebilecekyararl› ve geliflmifl bir yöntemdir.

198 Bitki Kimyas› ve Analiz Yöntemlerienerji farklar›n› ölçmek çok güçtür. Bu nedenle NMR spektroskopisi cihazlar› di-¤er spektroskopi cihazlar› ile karfl›laflt›r›ld›¤›nda daha ayr›nt›l›, daha karmafl›k vedaha pahal›d›r.Ifl›n enerjisinin di¤er yöntemlerde oldu¤u gibi elektronlar taraf›ndan de¤il, çekirdeklertaraf›ndan absorplanmas› ve aralar›ndaki enerji fark› ölçülecek seviyelerinmaddede normal olmamas›, ancak madde üzerine d›flar›dan uygulanan fliddetlibir manyetik alan taraf›ndan ortaya ç›kar›lmas›, NMR Spektroskopisi’ni di¤eryöntemlerden ay›ran farklardan bir kaç›d›r.NMR Spektroskopisi madde yap›s›n›n ayd›nlat›lmas›nda kullan›lan yöntemlerinen güçlülerinden birisidir. Organik, inorganik ve biyokimyac›lar taraf›ndan çokfazla kullan›lan bir yöntemdir. Bütün organik bilefliklerin analizinde 1 H NMR ve13 C NMR spektroskopileri çok kullan›l›r.Kullan›lan aletin tipine, çekirde¤in türüne, numunenin fiziksel haline, analiziyap›lan›n çevresine ve istenen veriye ba¤l› olarak bir kaç türde NMR spektrumusöz konusudur. En çok kullan›lan spektrumlar yüksek ayr›nt›l› olanlard›r. NMRspektroskopisi daha çok proton üzerinde yap›lan çal›flmalarla gelifltirilmifltir. Bununlaberaber az da olsa di¤er çekirdekler üzerinde yap›lan NMR spektroskopileride vard›r.NMR spektrumlar›nda piklerin yerlerinin bir standarta göre tespit edilmesi gerekir.Standart olarak kullan›lan madde numuneyle birlikte cihaza konulur ve numuneylebirlikte standart›nda spektrumu al›n›r. Böyle bir standarta iç standart ad›verilir. Üzerinde ölçme yap›lacak çekirdek proton oldu¤u zaman kullan›lacak içstandart genellikle tetrametil silan (TMS)’d›r. Maddenin kapal› formülü Si(CH 3 ) 4tür. Bu maddede bulunan tüm protonlar eflde¤erdir, ayn› kimyasal çevrede bulunurlar.Bundan dolay› TMS yüksek manyetik alanda fliddetli bir pik verir. Bu pikbütün maddelerin piklerinden ayr› ve daha yüksek alan taraf›nda bulunur, bu pikspektrumun bafllang›c› kabul edilir. Ayr›ca bu maddenin inert olmas›, bir çok çözücüdeçözünmesi ve kaynama noktas›n›n düflük olmas› gibi avantajlar› vard›r.NMR spektrometrelerinde genel olarak m›knat›slar, numune probu, radyo frekansverici ve al›c›s›, alan taray›c›s›, dedektör ve yaz›c› gibi bölümler bulunur.M›knat›s cihaz›n en önemli k›s›mlar›ndand›r. Elektro m›knat›slar, daimi m›knat›slarya da süper iletken bobinli m›kant›slar kullan›l›r. Süper iletken bobinli m›knat›slarperformanslar› nedeniyle en çok tercih edilenlerdir.Numuneyi manyetik alanda belirli bir yerde tutmak, belirli bir h›zla döndürmek,uyar›c› ve alg›lay›c› bobinleri korumak ve ›s›y› belirli bir s›cakl›kta sabit tutmakamac› ile numune probu denilen bölüm kullan›l›r. Proba yerlefltirilen numunetüplerinin d›fl çaplar› genellikle 5 mm, hacimleri ise 0.4 ml kadard›r. Ancak numuneninaz olmas› durumunda veya baz› özel durumlarda daha az numune almas›için baflka ölçülerde numune tüpleri de kullan›labilir. Numune tüpü, manyetikalan›n homojen olmamas›ndan gelen etkileri etkisiz hale getirmek için ekseni boyuncasaniyede 30-40 devirle döndürülür. Döndürme ifllemi haval› plastik bir türbünlegerçeklefltirilir. M›knat›s kutuplar›n›n üzerine yerlefltirilen bir bobin ile alanfliddeti de¤ifltirilir, ayarlan›r. Radyo frekans› yay›c›s›ndan ç›kan sinyaller manyetikalan bölümünde bulunan bobinlere gönderilir. Numune içerisindeki rezonans halindekiçekirdekler taraf›ndan meydana getirilen radyo frekans› sinyali de numuneninetraf›n› saran dedektör taraf›ndan al›n›r ve kaydedici sistem taraf›ndan kaydedilir.Al›nan sinyaller ka¤›t üzerinde spektrum haline dönüfltürülür. Üzerinde de-¤erlendirmeler yap›l›r.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!