4.Радиоспектроскопиялық әдістер
Радиоспектроскопиялық әдістер тобына ядролық магниттік резонанс, электрондық парамагнитті резонанс және ядролық квадрупольды резонанс спектроскопиясы жатады. Бұл әдістер қосылыстардың химиялық құрылымын, молекулалардағы байланыстың табиғатын зерттеу үшін, ал кейбір жағдайларда - белгілі бір заттардың құрамын тікелей анықтау үшін қолданылады.
Ядролық магниттік-резонанстық спектроскопия. 1845 жылы М. Фарадей сәулелі энергия мен магнит өрісі арасында өзара әрекеттесулердің болуы мүмкін екенін айтты. 20 жылдан кейін Дж. Максвелл мұны теориялық тұрғыдан көрсетті. П. Зееман 1896 жылы атомдардың сәулелену сызықтарының магнит өрісінде бөлінуін сипаттады, бұл электрон спинінің болуын көрсетті. 1922 жылы О. Штерн мен В. Герлах бейтарап атомдардың өзінде «таза» магниттік моменті болатындығын, ал атом ядроларына жатқызылған магниттік моменттерді 1924 жылы В. Паули постулаттар арқылы көрсетті. Ол атомдық спектрлік сызықтардың гипер жіңішке құрылымы ядролық магниттік моменттің атомның электрондарының магниттік моменттерімен өзара әрекеттесуінің нәтижесі деп болжады. ОК 1927 жылы Д. Деннисон орто және пара-сутегін тапты, бұл жаңалық атом ядросының спинінің болуы туралы идеяны растады. 1930 жылы ядролық магниттік моменттер өте дәл өлшенді. Егер магниттік моменттері бар ядролар «айналса», онда статикалық магнит өрісі магнит өрісінің сызықтарына қатысты спин осінің прецессиясын тудыруы керек екендігі айқын болды. Бірақ егер бұл болжам дұрыс болса, онда белгілі бір жағдайларда резонанс әсері байқалуы керек.
Бірінші ЯМР спектрін И.А. Раби және оның әріптестері 1934 жылы олар LiCl -нің және NaF -нің молекулалық сәулелеріндегі 6Li, 7Li және 19F ядроларының резонанстық жұтылу қисықтарын алды. Сұйық және қатты күйдегі қоюландырылған фазалардағы ЯМР-ны алғашқы тікелей бақылауды 1945 жылы Станфорд университетінде Ф. Блох және Гарвард университетінде Э. Песелл бір мезгілде жүргізді. Олар іс жүзінде NMR әдісін жасаушылар болып саналады және дәл солар 1952 жылы Нобель сыйлығына ие болды. Бірақ бұл тек бастамасы ғана болды. Аппараттың ажыратымдылығы жоғарылағанда, олар химиялық ауысуды (дұрысы ығысу) байқады. Химиялық ығысу - әр түрлі «химиялық орталарда» бірдей изотоптың резонанстық сызықтары біршама өзгеше болуы. Алғаш рет химиялық ауысуларды 1949 жылы Брукхейвен ұлттық зертханасында жұмыс істеген У.Д. Найт байқады. ол мыстың қосылыстарымен жұмыс істеді (63Cu). Көп ұзамай ұқсас бақылаулар жасалды; жаңа химиялық зерттеу әдісі пайда болғаны белгілі болды. 1951 жылы Дж. Арнольд сутектің органикалық қосылыс молекуласының әртүрлі фрагменттерінде бола отырып, әр түрлі сызықтар беретінін көрсетті. Ядролық реакциялардың ең кең тараған нұсқасы - протондық магниттік резонанс (PMR) осылай дүниеге келді.
ЯМР әдісін дамытудың келесі кезеңдері спин-спиннің өзара әрекеттесуін ашу, «қос резонанс» техникасын жасау және басқалары болды. NMR спектрометрлерін жасау және сериялық өндіру үлкен маңызға ие болды. Бұл саладағы жетекші позицияларды Вариан, содан кейін Брукер тез жеңіп алды. Бірінші жаппай құрылғылар 60 МГц, содан кейін 100 МГц жиілікте жұмыс істеді. КСРО-да ЯМР әдісінің дамуы артта қалды, бірақ ол бірқатар ғылыми орталықтарда сәтті қолданылды. NMR спектроскопиясын қолдану органикалық молекулалардың, әсіресе жаңадан синтезделген қосылыстардың құрылымын сенімді және бірмәнді анықтауға негіз болды. Жаңа бағыт көптеген қабілетті ғалымдарды тартты, олар кейіннен жақсы маман болып өсті. Осы әдіс тарихының алғашқы 10-15 жылында кеңестік экспериментаторлар мен жоғары ажыратымдылықты ЯМР жабдықтарын жасаушылардың іс-әрекеттері әдістің жалпы даму жағдайына сәйкес келеді.
ЯМР-ді дамыту бойынша жұмыс нәтижелері 1957 жылдан 1966 жылға дейінгі бірқатар басылымдарда көрініс тапты (Ю.С. Константинов, П.М. Бородин, Ю.Ю, Самитов, Л.Л. Декабрун, А.Н. Любимов және басқалар).
Майкл Фарадей (ағылш. Michael Faraday, 22 қыркүйек, 1791 жыл - 25 тамыз 1867) — ағылшын физигі, химик және физико-химик. 1791 жылы 22 қыркүйекте Лондон маңында шебердiң отбасында дүниеге келген. Г. Дэвидiң қамқорлығының арқасында Корольдiк ассоциациясына ассистент қызметіне алынды. 1821 жылы ол магниттiң токтағы өткiзгiш бойымен айналатынын және токтағы өткiзгiштiң магнит бойымен айналатынын бақылап, электр қозғағыштың алғашқы моделiн жасады. 1831 жылы барлық тұрақты және айнымалы ток генераторларының жұмысы негiзделген – электромагниттiк индукцияны ашты. Үлкен тәжiрибелiк деректерге сүйенiп, Фарадей ол кезде белгiлi электр “түрлерi", “жануардың", “магниттiк", термоэлектрлiк, гальваникалық электрлiк және басқалардың өрнектелетiнiн дәлелдедi.
Достарыңызбен бөлісу: |