[물리화학]핵자기공명분광법(NMR 분광계)

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2006.06.19 / 2019.12.24
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하고 싶은 말: 전공 레포트 입니다. 많은 도움이 되시길

목차: Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 본 론
1. 화학이동
2. 화학 이동과 스핀-스핀 짝지음의 구조와의 관계
1) 양성자 화학 이동의 근원
1-1. 양성자 주위의 전자 밀도의 영향
1-2.이웃하는 원자와 결합의 유도 자기 모멘트의 영향
2) 핵 Spin상태
3. NMR실험의 물리적 기본원리
1) 고립된 핵의 공명
2) 이완(relaxation)효과
2-1. 세로 이완
2-2. 가로 이완(Transverse Relaxation)
4. NMR 분광계의 종류
1) CW NMR 분광계
2) Fourier 변환 NMR 분광계
Ⅲ. 결 론
Ⅳ. 참고 문헌

본문내용: 핵자기공명 분광법(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)은 대략 4～600 MHz의 라디오주파수 영역에서 전자기복사선 흡수를 측정하는데 기초를 둔다. 자외선, 가시선 및 적외선 흡수와는 대조적으로 원자의 핵이 이 흡수과정에 관계한다. 더욱이 흡수가 일어나기에 필요한 핵의 에너지 상태를 유발시키기 위하여 분석물을 센 자기장에 놓아야 한다.
핵자기공명 분광법은 화학자와 생화학자들이 유기 및 무기 화학 종 모두의 구조를 밝히는 데 이용하는 가장 강력한 도구의 한 가지이다. 흡수 화학 종의 정량분석에도 유용하다.
(중략)
지금은 최첨단 NMR 기기에 초전도성 자석을 사용하는데 이것은 이전의 기기보다 훨씬 큰 자장을 가지고 있다. 이 기기는 컴퓨터로 신호를 평균화시킨다음 Fourier 변환이라고 알려진 수학적인 계산을 하게 된다. 실제로 많은 수의 자료주사를 축적하여 평균화함으로써 전기적은 잡음을 상쇄시키고 따라서 NMR 신호의 향상을 가져오게 한다. Fourier 변환기기는 CW NMR 기기보다 분해능이 증가되었고 감도도 커졌다. 라디오파 진동수 영역에 있는 전자기에너지를 쪼여주면서 자장을 변화시키는 대신 기계가 시료에 라디오파 진동을 가진 짧은 펄스파를 쬐어준다. 이 라디오파는 모든 핵들을 동시에 들뜨게 한다. 이와 달리 쓸기법에서는 개개의 핵들이 들뜬다. 순간파동법에 의한 자료는 쓸기법에 의해 얻은 자료와 아주 다르다. 한가지 차이는 쓸기법에 의해서 한번 완전한 스펙트럼을 얻는데 2～3분이 소요되지만 순간파동법은 스펙트럼을 얻는데 5초 이내가 소요된다.
또 다른 차이로 쓸기법에서는 스펙트럼이 진동사의 함수로 직접 나타난다. 그러나 순간파동법에서는 자료가 시간의 함수로 나타난다. 순간파동이 있은 후 신호가 탐측기 내에서 생기고 이 신호는 모든 봉우리들에 대한 정보를 동시에 지니고 있다. 그러므로 신호는 개개의 봉우리들이 확인되기 전에 진동수의 함수로 변형되어야 한다.
신호를 시간영역으로부터 진동수 영역으로 변형시키기 위하여 컴퓨터가 Fourier 변환을 수행해야 한다. 이 과정의 수학을 염려할 필요는 없다. 단지 중요한 것은 FT에서 자료들이 불연속적인 점들로 채취되어 저장된다는 사실이다. 즉 자료는 숫자화된다. 순간파동 NMR 실험의 신호들은 이런 방법으로 처리된다. 라디오 진동수의 순간 파동으로 들뜨게한 다음 신호는 NMR 탐측기에서 전압으로 측정된다. 그 다음 증폭시킨 후 신호는 숫자로 전환되어 컴퓨터의 기억판 속에 저장된다. 일단 충분한 수치분석을 하게끔 자료 점들이 얻어지면 이 자료들은 Fourier법에 의해서 진동수 스펙트럼으로 변형된다.

참고문헌: NMR분광학 H.Gunther저 자유아카데미
물리화학 안문선 역 탐구당

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