الطنين النووي المغناطيسي Nuclear magnetic resonance spectra( nmr )

1. الطنين النووي المغناطيسيNuclear magnetic resonance spectra(nmr) لقد عرف هذا الطيف في العام في العام 1946 م عندما استطاع العالم بيرسل الحصول على طيف الطنين النووي لشمع البرافين 0 كما تمكن العالم بلوك في نفس السنة من الحصول على طيف بروتونات الماء 0 وفي العام1951م اخذ طيف الايثانول 0 وفي العام 1953م استطاعت شركة فارين إنتاج أول جهاز طنين نووي مغناطيسي 0ان هذا الطيف يقدم معلومات مهمة عن بنية المركبات العضوية 0

2. الخواص المغناطيسية للنوى • تمتلك بعض نوى الذرات غزلا نوويا ولذلك يكون لها أعداد غزل كمية (أعداد لف , I ) ومن أمثلة هذه الذرات ما يلي : • نجد أن ذرة الهيدروجين هذه تكون مشحونة كهربيا مما يؤدي إلى توليد عزما مغنطيسيا صغيرا

3. العلاقة بين عدد اللف و العدد الكتلي والعدد الذري • C12 نجد ان الأوكسجين و الكربون • O16 لا يعطيا طيف طنين نووي مغناطيسي و ذلك لأنهما لا يتصفا بالخواص المغناطيسية وبذلك لا يؤثرا على طيف الهيدروجين مما يسهل التعرف على طيف الطنين النووي المغناطيسي 0

4. 2I+1)) • عدد الاتجاهات التي يمكن أن تأخذها النواة عند وضعها في مجال مغناطيسي = حيث I عبارة عن عدد اللف • مثلا ذرة الهيدروجين تأخذ اتجاهين (عدد اللف =2/1), يقابلين مستويين من الطاقة : • 1/يوافق الطاقة المنخفضة الحالة التي يكون فيها العزم المغناطيسي النووي موازيا لاتجاه المغناطيسي الخارجي 0 • 2/الطاقة الأعلى تمثل الحالة التي يكون فيها العزم المغناطيسي النووي بعكس اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي 0 • ونجد أن الحالة المنخفضة هي الأكثر ثباتا , ولكي نحصل على طيف الطنين النووي المغناطيسي فانه يجب أن تمتص كمية من الطاقة حتى تقلب اتجاه النواة إلى الحالة الأقل ثباتا (عكس اتجاه المجال الخارجي )وذلك عن طريق الإشعاع الكهرومغناطيسي 0

6. كيفية الحصول على الطيف • توضع المادة المحتوية على بروتونات في مجال مغناطيسي ذي قوة ثابتة ثم يلاحظ التردد الذي يمتص عنده الإشعاع اللازم 0الا انه يفضل أن يغير شدة المجال بدلا عن التردد 0عندما تصل شدة المجال إلى القيمة المطلوبة فان طاقة الجزيئات تتغير من حالة إلى أخرى , وخلال ذلك تمتص طاقة من الإشعاع يتطابق تردده مع فرق الطاقة بين الحالتين والذي يظهر على شكل خطوط طيفية تسجل بواسطة وسائل الكترونية خاصة 0

7. يتكون مطياف الرنين النووي المغناطيسي من : • 1/ المغناطيس 2/ مولد الطاقة 3/ المقدر • للمغناطيس ثلاثة أنواع : • 1/ الدائم 2/ الكهربائي 3/مفرط التوصيل 0 • يجب أن تتوفر في المغناطيس الشروط الآتية :- • 1/ أن يكون المجال المغناطيسي له ثابتا في قوته و اتجاهه من نقطة إلى أخرى 0 • 2/ أن يكون له القدرة على إنتاج مجال قوي جدا

8. جهاز طيف الرنين النووي المغناطيسي

9. مرسل الطاقة الإشعاعية • الطاقة اللازمة لتغيير لف النواة تطابق الطاقة المستعملة في الاتصالات اللاسلكية في الراديو 0ترسل الاهتزازات الموجية ذات التردد الثابت إلى العينة عن طريق ملف معدني غير مغطى بمادة عازلة , يوضع في الفجوة بين قطبي المغناطيس بحيث يكون عموديا على اتجاه المجال المغناطيسي 0 • توضع العينة في أنبوبة زجاجية عادية اوبيركس (طولها 10 سم ), توضع بين قطبي المغناطيس وتخضع لمجال مغناطيسي دوار

10. المقدر • يؤدي مرور الإشعاع المغنطيسي خلال العينة إلى امتصاص أو تبعثر من قبل العينة 0يعمد إلى تقدير طيف الامتصاص لأنه أسهل تفسير من طيف التبعثر0 • للمقدر عمل مزدوج : • 1/فصل خطوط التبعثر من الطيف الناتج 0 • 2/ فصل الطنين الناتج بسبب الامتصاص عن الطاقة الإشعاعية الكلية 0 • هنالك طريقتان للتقدير هما : • 1/استخدام ملف معدني واحد لإرسال و استقبال الطاقة0 • 2/ملف منفصل للطاقة للإرسال و آخر للاستقبال ( يجب أن يكونا عموديين على بعضهما حتى لا يحدث تداخل بين الطاقة فيها ) • إن اهتزازات الامتصاص الناتجة عن الطنين النووي تكون ضعيفة جدا لذلك يستخدم مقوي لتقويتها قبل تسجيلها على الورق 0 • م

11. المذيبات المستخدمة • يمكن الحصول على طيف المادة وهي صلبة ,ولكن توجد الصعوبة في أن خطوط الطيف الناتجة عنها تكون عريضة ولذلك يفضل الحصول على طيف الطنين النووي المغناطيسي لمادة عضوية على هيئة محلول باستخدام مذيبات خاصة أما المادة السائلة فهي تستخدم بدون مذيب إذا لم تكن لزجة0 • الشروط التي يجب توفرها في المذيب : • 1/ أن يكون للمذيب خواص إذابة جيدة بحيث يقدر على تكوين محاليل مركزة عند إذابة العينة 0 • 2/ان يكون خاملا كيميائيا 0 • 3/يكون متجانس الخواص المغناطيسية في جميع الاتجاهات 0 • 4/يفضل المذيبات التي لا تحتوي على بروتونات ولهذا يكون رابع كلوريد الكربون أحسن المذيبات 0

12. طيف الطنين النووي المغناطيسي للبرتونات • إن ظاهرة الطنين النووي المغناطيسي تعتمد على البيئة الالكترونية المجاورة للبروتونات في الجزئ ككل (أي موقع هذا البروتون ونوع الروابط والذرات المختلفة أو المجاورة لهذا البروتون )0 • فكلما زادت السحابة الالكترونية حول بروتون معين تطلب طنينه قوة مجال مغناطيسي عالية(جهة يمين الطيف ), أما البروتونات التي لا تكون بيئتها غنية بالالكترونات كتلك المتصلة او المجاورة بذرات لها كهروسالبية كبيرة تظهر عند مجال مغناطيسي منخفض ,أي جهة يسار الطيف 0

13. الصفات المميزة لطيف الطنين النووي المغناطيسي • 1/ الانزياح الكيميائي (مواقع خطوط الطيف ) • 2/تكامل خطوط الطيف • 3/ثوابت الازدواج

14. مواقع خطوط الطيف • يمتاز طيف المركب CH3OCH2-COOH بثلاثة أنواع من البروتونات , بروتونات المجموعة الميثيليةCH3, بروتونات المجموعة الميثيلينيةCH2 , وبروتونات مجموعة الهيدروكسيل ولاختلاف البيئة الالكترونية لها لذلك نلاحظ ثلاثة خطوط طيفية لهذا الحمض0 • الانزياح الكيميائي : هو عبارة عن الأبعاد الكائنة بين أماكن طنين النوى الموجودة في بيئة الكترونية مختلفة0 • المرجع المستخدم لمعرفة الانزياح الكيميائي هو : رابع ميثيل السيلان tetramethylsilane (TMS), الذي يستخدم كدليل داخلي بإضافة كمية بسيطة منه إلى العينة ,كما يستخدم كدليل خارجي عند استخدام الماء الثقيل كمذيب نظرا لعدم ذوبانه في الماء الثقيل 0

16. مميزات دليل TMS • 1/ مركب خامل كيميائيا لا يتفاعل ولا يكون روابط هيدروجينية جسرية 0 • 2/سائل متطاير يغلي عند 26,5 درجة مئوية , لذا يسهل طرده من العينة إذا لزم الأمر 0 • 3/تمتص بروتناته عند قوة مجال مغناطيسي واحدة كخط طيفي واحد حاد , وعند مجال مغناطيسي أعلى من مجال الخطوط الطيفية لمعظم المركبات العضوية 0 ويعطى طيفه القيمة صفر على مقياس دلتا 0

17. أجزاء من المليون • يعبر عن مواقع خطوط الطيف بأجزاء المليون (ppm ) وهي تقابل وحدة التدرج الشائع دلتا (ᵟ) وقد يعبر عنه كذلك بالهرتز 0وتعرف دلتا بالعلاقة الآتية : • موقع خط الطيف (Hz ) • ᵟ = أجزاء من المليون • تردد المطياف المستخدم بالمقاهرتز • هنالك مقياس آخر لقوة المجال المغنطيسي (تو ) • تو =10- دلتا

18. تكامل خطوط الطيف • عبارة عن المساحة التي يحصرها كل حط طيفي خاص ببرتوناو مجموعة بروتونات عند دراسة طيف الطنين النووي المغناطيسي 0 فمن معرفة تكامل خط طيفي معين ونسبته إلى تكامل بقية خطوط الطيف يمكن الاستدلال على عدد البروتونات : • فمثلا كان نتيجة التكامل بنسبة: • 1.05و2,95 فيكون بالتقريب الحط الأول يمثل بروتونا واحدا والثاني يمثل 3 بروتونات 0

19. العوامل المؤثرة على مواقع حزم الامتصاص • 1/ عوامل داخلية وهي تتعلق ببيئة و تركيب جزيئات مادة عضوية معينة • 2/عوامل خارجية مثل المذيب ,درجة الحرارة 0 • 1/ عوامل داخلية • عند وضع ذرة مغناطيسية في مجال مغناطيسي متجانس , فانه يحدث للالكترونات المحيطة بالنواة دوران ينتج عنه مجال مغناطيسي ثانوي في منطقة النواة , يعاكس المجال المغناطيسي الخارجي في الاتجاه وعليه فان المسار الدائري للالكترونات يسبب حجب النواة من تأثير المجال المغناطيسي الخارجي , مما يجعل ظهور طيف هذه النواة عند مجال مغناطيسي عال , وعليه وجود ذرة عالية السالبية الكهربية يؤدي إلى قلة كثافة الالكترونات التي تحجب النواة , مما يؤدي إلى ظهور الطيف في مجال مغناطيسي منخفض 0

20. العلاقة بين الكهروسالبية و ومواقع خطوط الطيف للبروتونات

21. مواقع خطوط طيف الايثلين و الاستلين يرجع السبب في ذلك إلى كون جزئ الاستلين جزئ خطي مستقيم والرابطة فيه متناظرة حول المحور , فإذا كان هذا المحور في نفس اتجاه المجال الخارجي فان , فان الكترونات باي يكون لها القدرة على الدوران بزوايا يمينية بالنسبة لهذا المجال مما يؤدي الى تكوين مجال مغناطيسي ثانوي معاكس للمجال المغناطيسي المستخدم وحيث أن البروتونات تقع على المحور المغناطيسي فان دوران الالكترونات سيعمل على حجب البروتونات مما يجعل الخط الطيفي يظهر عند مجال أعلى مما هو متوقع 0

22. المركبات الحاوية على مجموعة كربونيلاو مجموعة C=N- نجد أن البروتونات الواقعة في المنطقة (+) في مجموعة الكربونيل تمتص نحو اليمين , بينما تلك الواقعة في المنطقة (-) تمتص نحو اليسار 0 ويسمي هذا التأثير بظاهرة التباين (انزوتروبي ) وهو عبارة عن تأثير مجال مغناطيسي يحدث في الفراغ وليس عبر الروابط الكيميائية , كما يحدث نتيجة للفعل التحريضي 0

23. مثال (1)على ظاهرة التباين • في حالة عدم وجود مجموعة الكربونيل في هذا المركب سوف يتطابق مكان امتصاص مجموعتي الميثيل 0 • عند وجود مجموعة الكربونيل يحدث تباين في امتصاص مجموعتي الميثيل وذلك للاتي : • ا/ نتيجة للفعل التحريضي لمجموعة الكربونيل وهو تفسير غير مقبول , حيث تفصل ذرة الأوكسجين عن بروتونات مجموعة الميثيل بواسطة خمسة الروابط ( حيث يتلاشى الفعل التحريضي بعد أربع روابط وأكثر )0 • 2/ نتيجة لتباين المجال المغناطيسي لمجموعة الكربونيل حيث حدث إزاحة لليسار لطيف مجموعة الميثيل القريبة من مجموعة الكربونيل 0 • يفسر تأثير هذا التباين امتصاص بروتون مجموعة الالدهيد عند مجال مغناطيسي منخفض (9-10 دلتا ) • ظهور حزم امتصاص البروتونات المرتبطة أو المجاورة للرابطة الثنائية يحدث عند مجال منخفض يفسر نتيجة للتباين الذي يحدث في نظام الكترونونات الرابطة الثنائية, وليس لتأثير الحجب نتيجة لكهروسالبية الرابطة المضاعفة

24. 2/التيار الحلقي في المركبات العطرية • يحدث إزاحة لليسار لبروتونات الخلقة العطرية مقارنة ببروتونات الرابطة المضاعفة المعزولة 0 • السبب في ذلك أن التيار الحلقي يسبب مجالا ثانويا يعزز المجال الخارجي عند وضع المركب العطري في مجال مغناطيسي خارجي , مما يسبب إزاحة الطيف لهذه البروتونات نحو اليسار 0 • امتصاص بروتونات خلقة البنزين (7,27 دلتا )0 • كلما كان التيار الخلقي كبيرا تزداد الازاجة أكثر نحو اليسار ( حلقة بورفيرين حيث تمتص عند 9,96 دلتا ) 0 • عندما توجد مجموعة فوق أو تحت مستوى الخلقة تحدث إزاحة ناحية مجال أعلى (بروتونات مجموعة (NH)

26. 3/ مركب الانيولين • أن بروتونات مجموعة (CH2 ) تمتص عند -2,1 دلتا وذلك للتيار الحلقي في هذا المركب لان المجموعة فوق مستوى الخلقة 0

27. 2/ العوامل الخارجية • 1/ لا تتأثر أماكن حزم امتصاص البروتونات المرتبطة بالكربون كثيرا بزيادة التركيز أو ارتفاع درجة الحرارة 0 • 2/ أما البروتونات المرتبطة بذرة أكثر كهروسالبية مثل الأوكسجين أو النيتروجين , فان مكان امتصاصها يعتمد على تركيز المادة ودرجة الحرارة وذلك لحساسية هذا النوع من البروتونات للرابطة الهيدروجينية الجسرية 0 • 3/ تكون هنالك صعوبة في تحديد أماكن حزم هذه الأنواع من البروتونات 0 • 4/ إن وجود رابطة هيدروجينية يؤدي إلى انزياح الامتصاص نحو اليسار 0 • 5/يمكن التمييز بين الرابطة الهيدروجينية الجسرية وغير الجسرية , وذلك برفع درجة الحرارة , أو التخفيف حيث يحدث تفكك للرابطة الأولى فقط مما يؤدى إلى انزياح الطيف نحو اليمين 0 • 6/ تمتاز خطوط أطياف مجموعتي –OH ,-NH بأنها عريضة وذلك لسهولة استبدال هذه البروتونات مع بعضها البعض ومع بروتونات المذيب 0

28. مناطق امتصاص البروتونات المختلفة • ينحصر امتصاص معظم البروتونات في المنطقة صفر -15 دلتا • البروتونات المرتبطة بمعادن ثقيلة أو انتقالية تمتص في المجال -7-20 دلتا 0 • البروتونات المرتبطة بذرة كربون مشبعة تمتص في المجال 0,2 -0,5 دلتا 0 وبوجود ذرة ساحبة للالكترونات ينزاح الامتصاص إلى قيمة دلتا عالية (بروتون الكلورفورم يمتص عند 7,28 ) • امتصاص البروتونات المتصلة بذرة كربون غير مشبعة يتراوح بين 4,5-10,0 دلتا 0 • البنزين تمتص بروتوناته عند 7,27 دلتا 0وينزاح الامتصاص نحو قيم عالية بوجود ذرات ساحبة للالكترونات 0والعكس صحيح عند وجود مجاميع مانحة للالكترونات 0 • تقع خطوط طيف مشتقات البنزين أحادية البدل في المدى 6,2-8,5 دلتا بغض النظر عن نوع المجموعة البديلة 0 • تعدد المجاميع على حلقة البنزين سواء كانت ساحبة أو دافعة للالكترونات يؤدي إلى زيادة الامتصاص 0ويعتمد على نوع المجاميع البديلة و موقعها

29. يمكن الكشف بواسطة الطيف النووي المغناطيسي عن نوع المجموعة الفعالة (مثلا مجموعة الالدهيد هي الوحيدة التي تمتص عند 9,4-10 دلتا ) 0 • يمتص بروتون مجموعة الهيدروكسيل في الكحولات عند 4 -5,5اذا توفرت الظروف المناسبة من تركيز (0,1-0,5 مول ) ودرجة حرارة , ومذيب لا يكون رابطة هيدروجينية جسريه 0 • بروتون مجموعة الهيدروكسيل في الفينولات يمتص في المجال (4-7,5 ) وتزداد هذه القيمة إلى 11 ,عند تكون رابطة هيدروجينة جسريه 0 • يمتص بروتون مجموعة الحموض الكربوكسيلية في المدى (9,5- 12,5 )في الشروط النظامية 0 • البروتون المرتبط بذرة نيتروجين في الأمينات الاليفاتية و العطرية عند (1-6 )ويتاثر موقعها كذلك بتغير درجة الجرارة و المذيب والتركيز 0

31. يمكن التمييز بين خطوط مجموعة الهيدروكسيل و الامين , حيث تكون الأولى , دقيقة و حادة بينما خطوط الثانية تكون عريضة في الغالب ويرجع ذلك لان ذرة النيتروجين تتمتع بخواص مغناطيسية مما قد يؤدي إلى الازدواج بين البروتون وذرة النيتروجين 0 • بروتون مجموعة SH-, يمتص في المجال (1-4 دلتا )0 • يسهل التعرف على البروتون المرتبط بذرة أوكسجين , نيتروجين أو كبريت 0وذلك بإضافة قطرات من الماء الثقيل إلى العينة فيختفي امتصاص هذا البروتون 0

32. انشطار حزم الامتصاص • يعطي المركب2,1,1-ثلاثي بروموايثان حزمتي امتصاص ,تقع احدهما عند 5,75 دلتا ثلاثية الانشطار , والتي تمثل مجموعة _CH, والأخرى تقع عند 4,2 دلتا ثنائية الانشطار 0 بالنسبة لمجموعة CH2 • يرجع الانشطار إلى ازدواج بروتونات المجموعتين مع بعض عبر الكترونات الروابط الكيميائية 0 • ثابت الازدواج (J ):هي عبارة عن المسافة الفاصلة بين خطوط الطيف ويقدر بالهرتز 0ويكون له المميزات الآتية : • 1/لا يعتمد على قوة المجال المغناطيسي 0 • 2/ولا يتأثر بالمذيب إلا فيما ندر 0

34. أطياف ذات طابع درجة أولى • يكون الفرق بين مواقع خطوط الطيف اكبر بكثير من قيمة ثابت الازدواج لبروتونات هذه المجاميع (ᵟ >6J ∆ ) , كما تكون قيمته واحدة 0 وهي تتميز بالقواعد الآتية : • 1/البروتونات المتكافئة تكون لها خطوط طيف أحادية , بغض النظر عن قوة الازدواج بين هذه البروتونات 0 • 2/ عدد الخطوط الطيفية لبروتون معين (أو مجموعة بروتونات متكافئة )يحدده عدد البروتونات المرتبطة بذرة كربون مجاورة =n+1 , حيث n هي عدد البروتونات المجاورة 0 • 3/يؤدي الانشطار للخطوط الطيفية الخاصة بمجموعة بروتونات إلى شكل متناظر , وتعبر نقطة المنتصف عن قيمة مواقع خطوط الطيف • تحدد النسبة بين كثافة الخطوط الطيفية الممثلة لبروتونات المجموعة الواحدة بواسطة مثلث باسكال 0

35. مثلثباسكال

36. 2/طيف الطنين النووي المغناطيسي لبروموبروبان • يظهر على شكل ثلاث حزم حيث تعطي بروتونات b حزمة سداسية الانشطار لازدواجها مع كل من بروتونات a , c وذلك لتساوي ثابت الازدواج بين كل من بروتونات a,b , وبروتونات b,c

37. 3/ طيف الطنين النووي المغناطيسي للايثانول • عندما يكون الايثانول نقيا ,تعطي مجموعة الهيدروكسيل حزمة ثلاثية الانشطار وذلك لازدواج بروتونها مع بروتونات مجموعة CH2, ما تظهر حزمة بروتوني مجموعة CH2 عديدة وذلك لازدواجها مع بروتونات كل من مجموعة CH3 ,OH0 • في حالة الكحول النقي لا يلاحظ ازدواج بروتون مجموعة الهيدروكسيل ويرجع ذلك إلى الاستبدال السريع للهيدروجين بين جزيئات الكحول مع بعضها البعض , أو مع جزيئات مذيب يحتوي على بروتونات قابلة للاستبدال 0

39. ثوابت الازدواج • إن قيمة ثابت الازدواج تتضاءل ,بتعدد الروابط الكيميائية حتى يختفي تماما بعد 5-6 روابط , تتراوح قيمته بين صفر -20 هرتز , ويحدث عبر الروابط الكيميائية وليس عبر الفراغ 0 • أنواعه : • الازدواج التؤامي :يحدث في حالة البروتونين المفصولين عن بعضهما بواسطة رابطتين H-C-H)), وفيه يكونا غير متكافئين 0 • الازدواج المتجاور : يحدث في حالة بروتونين يفصلهما ثلاث روابط ( H-C-C-H) يكون اقوي في حالة الروابط المضاعفة وخاصة في الوضع ترانس 0

40. 3/ الازدواج الذي يحدث خلال أكثر من ثلاث روابط • يشمل البروتونات التي يفصلها أكثر من ثلاث روابط كيميائية ,وهولا يلاحظ عادة في المركبات المفتوحة , و إنما في حالة المركبات غير المشبعة المفتوحة أو الخلقية أو الاروماتية 0 • العوامل المؤثرة على قيمة ثوابت الازدواج • في حالة الازدواج التؤامي • 1/ كلما كانت السالبية الكهربية للمجموعة X المرتبط بمجموعة CH2 عالية, تزداد قيمة ثابت الازدواج ولكن لو كانت X تقع على ذرة كربون مجاورة فان قيمة ثابت الازدواج تتناسب تناسبا عكسيا مع السالبية الكهربية للمجموعة X 0 • تزداد قيمة ثابت الازدواج بازدياد قيمة الزاوية للرابطة H-C-H< (قيمة ثابت الازدواج في سيكلوهكسان اكبر من سيكلوبروبان )

41. في حالة الازدواج المتجاور • 1/ تقل قيمته بزيادة السالبية الكهربية للبدل المجاورة 0 • 2/تتغير قيمته بتغير الزاوية بين البروتين 0

42. تبسيط أطياف NMR • تعطي المركبات التي تحتوي على عدد كبير من البروتونات ذات البيئة الالكترونية المختلفة ,أطيافا معقدة في كثير من الأحيان يصعب تفسيرها , ولذلك يمكن استخدام الطرق الآتية التي تساعد على تبسيط هذه الأطياف:0 • 1/زيادة قوة المجال المغناطيسي :حيث تتباعد الخطوط الطيفية كلما زادت قوة المجال المغناطيسي 0 • 2/استبدا ل البروتون بالديوتوريوم : تضاف قطرات من الماء الثقيل , وبذلك يختفي خط طيف هذا البروتون 0 • 3/تغير المذيب :حيث تعمل بعض المذيبات على تباعد خطوط الطيف مثل البنزين اوالبيؤيدين 0 • 4/الطنين المضاعف :وهو عبارة عن منع الازدواج بين بروتونين عند استخدام طاقة قوية من تذبذب الراديو وعند طنين احدهما , مما يؤدي إلى ظهور طيف البروتون الآخر ,على هيئة خط طيفي أحادي إذا ما اخذ بقية الطيف في نفس تذبذب الراديو المستخدم في البداية 0 • 5/كواشفالازاحة: عبارة عن معقدات للانثنيدات تعمل على فصل خطوط الطيف المنطبقة 0

43. الطيف الطنيني المغناطيسي للنوى الأخرى • الشرط الأساسي لأي نواة لكي تعطي طيف طنين نووي مغناطيسي هو أن يكون عدد لفها :I >0 0 • من أمثلة هذه الانوية 11B , 19F ,31P , 13C • إن خطوط أطياف هذه الانوية تنتشر على مدى واسع مما للهيدروجين : • يكون الحصول على طيفها أصعب من الحصول على طيف الهيدروجين ,ويرجع ذلك اما لندرتها او لضالة حساسيتها مقارنة بالهيدروجين

44. الكربون -13 • إن حساسية هذا النظير منخفضة للغاية كما أن نسبة وجوده في الطبيعة منخفضة 0 • لأطياف الكربون -13 اهمية كبيرة في التعرف على المركبات العضوية , خيث تكون له المميزات التالية مقارنة بطيف الهيدروجين : • 1/استخدام الأجهزة الحديثة يساعد على الحصول على خطوط طيف اقل عرضا من خطوط الهيدروجين 0 • 2/يتضاءل الازدواج بين ذرات الكربون -13 المتجاورة او يختفي , مما يؤدي الى حزم غير منشطرة 0وبذلك يسهل تفسير الطيف • 3/يمكن معرفة المجاميع الفعالة مثل الكربونيل ,السيانيد و الكربوكسيل 0000000الخ • 4/يمكن معرفة مركز التفاعل على ذرة الكربون المرغوب فيها عن طريق زيادة نسبة الكربون -13 (التعليم بالنظائر ) 0

45. طريقة FT للحصول على طيف نوى الكربون -13 • هنالك صعوبات جمة في الحصول على طيف الكربون : • 1/عدم حساسية نواة الكربون -13 • 2/الزمن القصير الذي يلاحظ خلاله الطيف (ثانيتين ) • طريقة FT:يسلط على العينة نبض قوي من طاقة تردد الراديو على مدى متقطع قد يصل إلى أكثر من مليون نبضة يفصل بين كل نبضتين زمن قصير جدا يتراوح بين ثانيتين الى بضع ثواني , وهكذا يتم استقبال وتقدير هذه الطاقة عند انقطاعها وهذا ما يسمى Free Induction Decay (FID)

46. الصفات المميزة لطيف الكربون -13 • 1/ مواقع خطوط الطيف : • ا/ استخدم ثاني كبريتيد الكربون CS2كوحدة قياس سابقا 0 • ب/استبدل بخط كربون -13 في المركب TMSوهو يظهر عند صفر دلتا • ج/ قد يستخدم خط طيف المذيب كوحدة قياس • 2/ ثوابت الازدواج : • ا/ الازدواج بين ذرات الكربون -13 فيما بينها (لا يلا حظ )0 • 2/الازدواج بين الكربون -13 و الهيدروجين 0قد يؤدى وجوده الى طيف معقد , لذلك تجرد جميع نوى الهيدروجين من الازدواج عن طريق الطنين المضاعف عند تذبذب طنين هذه النوى 0و تتوقف قيمته على على عدد الروابط الباعدة بينهما 0 • 3/الازدواج بين ذرة الكربون -13 و ذرة مغناطيسية اخرى مثل19F , 31P

47. 3/ تكامل خطوط الطيف • لا يتم توافق ثابت بين قيم تكامل خطوط الطيف وبين عدد نوى الكربون التي تمثلها هذه القيم 0 • 4/ التعرف على المجموعات الفعالة العضوية • من أهم هذه المجاميع على سبيل المثال : • COOH, C=O, C=S , C≡N 0 • يستخدم هذا الطيف في دراسة المنتجات الطبيعية وذلك بالتعرف على هياكلها البنائية على سبيل المثال التمييز بين التربينات الثلاثية فيمكن التمييز بين حمض اوليونوليك ومشتقاته وحمض يورسوليك ومشتقاته 0

48. الفلور -19 • 1/ يوجد نظير الفلور -19 في الطبيعة بنسبة 100%0 • 2/حساسية نواته جيدة (85,5 % )0 • 3/يمكن استخدام نفس جهاز طيف الهيدروجين مع تعديل بسيط عليه • 4/مواقع خطوط الطيف بين(200-600ppm( , وتكون الخطوط فيه متباعدة (درجة اولى ) وبالتالي يسهل تفسيرها 0 • 5/وحدة القياس الداخلية المستخدمة مثل CFCl3 ,CF3COOH0 • 6/تزدوج ذرات الفلور فيما بينها وكذلك تزدوج مع ذرات الهيدروجين 0

49. طيف الكتلة Mass Spectra • يمكن للكيميائي بواسطته أن يقدر الوزن الجزيئي للمركب العضوي بدقة متناهية وان يستنتج الصيغة الجزيئية 0كما يمكن أن يعطي فكرة واضحة عن وجود بعض المجاميع الفعالة و علاقتها ببغضها 0

50. جهاز طيف الكتلة يتألف من أربعة وحدات رئيسية : 1/ مدخل العينة 2/غرفة التاين 3/ المحلل (غرفة اندفاع الالكترونات ) 4/ المقدر