NMR-spektroskopi
NMR-spektroskopi (Nuclear Magnetic Resonance) är en typ av spektroskopi som gör det möjligt för kemister att se en molekyls struktur. Vissa atomers atomkärnor har vissa magnetiska egenskaper när de placeras i ett starkt magnetfält. Atomer som kol, väte och fluor kan upptäckas på detta sätt.
Hur en NMR fungerar
Ett kemiskt prov förbereds genom att en liten mängd av provet placeras i ett NMR-rör. Det löses upp i ett särskilt lösningsmedel som tungt vatten (se deuterium) eller kloroform-d, och sedan placeras röret i NMR-maskinen. Maskinen är en stor magnet, som en magnetröntgenapparat. Vissa atomer i provet blir exciterade när det befinner sig i magneten, och när provet avlägsnas går atomerna tillbaka till ett lägre energitillstånd. En dator som är ansluten till NMR-maskinen kan registrera denna förändring i spänningen och det kommer att leda till att olika toppar och stötar visas på NMR-diagrammet. En kemist kan skriva ut detta diagram och studera de olika topparna.
De flesta NMR-maskiner kan bara upptäcka spänning från en typ av atom. En1 H NMR kan till exempel bara "se" väteatomer. En13 C NMR kan bara se aktivitet från kolatomer.
NMR-spektrum
NMR-diagram
Ett NMR-diagram visar en x-axel med enheter av delar per miljon, eller "shift". Toppar som förekommer längre till vänster i diagrammet (dessa toppar sägs vara förskjutna nedåt) representerar väteatomer som är närmare elektronegativa atomer som syre eller kväve, eller som är anslutna till en aromatisk (bensen) ring. Väteatomer som är intill andra väteatomer kan också dela upp toppar. Om det finns n väteatomer "intill" en enskild väteatom, kommer den enskilda väteatomens topp att delas upp i n+1 toppar. Om en väteatom till exempel ligger bredvid tre andra väteatomer kommer den väteatomen att delas upp i fyra mindre toppar, som kallas en kvartett. Väteatomer som ingår i O-H- eller N-H-bindningar kommer inte att delas upp, men de kommer att visas i diagrammet som en rundad klump, en så kallad bred topp. Genom att titta på alla dessa faktorer i ett diagram kan en kemist räkna ut vilka föreningar som finns i hans eller hennes prov, och de kan avgöra om den förening de har gjort är ren.
