а. Положення сигналів протонів залежить від багатьох факторів.
В якості стандарту (еталона) в спектроскопії ЯМР використовують сигнал протонів тетраметілсілана (ТМС), хімічний зсув якого приймається рівним нулю.
Хімічним зрушенням називають різницю між сигналами еталона і досліджуваним речовиною. Величина хімічного зсуву визначається як частка від ділення величини хімічного зсуву на робочу частоту приладу.
Положення сигналу (?) може бути виражене в одиницях частоти? Герцах (Гц) або безрозмірних одиницях напруженості (Н о) магнітного поля - мільйонних частках (М.Д.) 1 м.д.- 60 Гц (при напруженості приладу 60 МГц). Якщо сигнал досліджуваного протона знаходиться в більш слабкому полі, ніж синал ТМС, то? має знак плюс, у більш сильному знак мінус.
Положення хімічного зсуву. Поява сигналу протона водню в тій чи іншій області спектра залежить від: екранування протона, від електронегативності заступників, типу гібридизації атома вуглецю, при якому знаходиться протон, молекулярних магнітних полів, просторового взаємодії атомів.
Форма сигналу (мультиплетність)
Залежно від характеру протона форма сигналу може мати 1-4 і т.д. піків. Одиночний сигнал називається Синглет і позначається з або s. Сигнал з двома вершинами носить назву дублета (? Або d); з трьома вершинами триплета (m або t); з чотирма піками квадруплета (кв або k); всі інші, як правило, називаються мультиплеті (м або m). У спектрі вказуються в м.д. вершини синглет або середини дублета, триплета і т.д. Розщеплення сигналу є результатом взаємодії магнітних ядер всередині молекул, воно залежить від магнітних властивостей ядер і електронних властивостей зв'язків, за якими воно передається. Така взаємодія носить назву спін-спінової взаємодії ядер, а відстань між піками в розщепленому сигналі (в Гц) називають константами спін-спінової взаємодії (КССВ). Спін-спінова взаємодія ядер обумовлено магнітним взаємодією хімічно нееквівалентних ядер, яке здійснюється через електронні хмари атомних зв'язків і призводить до додаткового розщепленню сигналів в спектрі. Така взаємодія швидко зникає зі збільшенням відстані.
Мас-спектроскопія
Мас-спектроскопія - це фізичний метод, заснований на вимірюванні маси заряджених частинок матерії, який використовується для аналізу речовин.
Істотна відмінність мас-спектрометрії від інших аналітичних фізико-хімічних методів полягає в тому, що оптичні, рентгенівські і деякі інші методи детектируют випромінювання або поглинання енергії молекулами або атомами, а мас-спектрометрія безпосередньо детектирует самі частинки речовини. Сучасні мас спектрометри здатні фрагментувати детектіруемих іони і визначати масу отриманих фрагментів, вірніше співвідношення маси до заряду. Для цього використовуються закони руху заряджених частинок матерії в магнітному або електричному полі.
Таким чином, мас-спектр - це просто рассортировка заряджених частинок по відносинам маси до заряду. Так як більшість невеликих органічних молекул при іонізації набуває тільки один заряд, то для спрощення говорять про поділ речовин по масі. Важливим винятком з цього правила є білки, нуклеїнові кислоти та інші полімери, які здатні набувати множинні заряди.
Для отримання мас-спектра треба:
провести процес іонізації (перетворити нейтральні молекулиі атоми, складові будь-яку органічну речовину, в заряджені частинки - іони);
здійснити переказ іонів в газову фазу у вакуумній частині мас-спектрометра, при цьому глибокий вакуум забезпечує безперешкодний рух іонів всередині мас-спектрометра, а при його відсутності, іони розсіються і рекомбінують (перетворюються назад в незаряджені частки).
У мас-аналізаторах частинки, розганяючись електричним полем і набуваючи достатню кінетичну енергію, потрапляють в бесполевое простір. При вході частинки мають однакову кінетичну енергію, але залежно від маси іони будуть рухатися з різними швидкостями. Відповідно, детектор на виході буде фіксувати час прольоту кожної частки, адже воно у всіх буде різним. Виходячи з цього, можна порахувати масу частинок.
Мас-спектрометри являють собою вакуумні прилади, що визначають маси атомів (молекул).
Мас-спектр в графічній формі зазвичай представляють у координатах: по осі абсцис - величина відношення m/e; по осі ординат - відносна інтенсивність відповідного іонного струму, яку отримують в результаті процедури нормалізації вихідного спектра.
Дані мас-спектрального аналізу виражають у вигляді графіка або таблиці, в яких вказані відносні інтенсивності сигналів для різних величин m/e і така таблиця називається мас-спектром.
