फास्फोरस -31 परमाणु चुंबकीय अनुनाद

फास्फोरस-31 एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी एक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान प्रोद्योगिकीय के रूप में है, जिसमें फास्फोरस युक्त रासायनिक यौगिकों का अध्ययन करने के लिए नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद एनएमआर का प्रयोग किया जाता है। फॉस्फोरस सामान्यतः कार्बनिक यौगिकों और समन्वय काम्प्लेक्स में फॉस्फीन के रूप में पाया जाता है जिससे नियमित रूप से 31PNMR. स्पेक्ट्रा को मापने में उपयोगी होता है। समाधान 31P-NMR अधिक नियमित एनएमआर प्रोद्योगिकीय में से एक है क्योंक्योंकि 31P पी में 100% की समस्थानिक बहुतायत और अपेक्षाकृत उच्च ग्योरोमैग्नेटिक अनुपात के रूप में होता है और इस प्रकार 31 पी नाभिक का स्पिन (भौतिकी) $1/2$ होता है, जिससे स्पेक्ट्रा की व्याख्या करने में अपेक्षाकृत आसान रूप में बनाता है। केवल अन्य अति संवेदनशील एनएमआर-सक्रिय नाभिक स्पिन $1/2$ 1H और 19F मोनोआइसोटोपिक या लगभग इतने ही रूप में बनाता है।.

आपरेशनल पहलू
जाइरोमैग्नेटिक अनुपात 40.5% के लिए इस के साथ 31PNMR संकेत, 11.7 टेस्ला (यूनिट) चुंबक पर 500 मेगाहर्ट्ज के लिए प्रयुक्त होने पर 202 मेगाहर्ट्ज के निकट दर्शाते हैं और इस प्रकार 1H NMR रासायनिक परिवर्तन को 85% फॉस्फोरिक एसिड के रूप में संदर्भित होते हैं, जिसे 0. की रासायनिक विस्थापन के साथ कम क्षेत्र/उच्च आवृत्ति में सकारात्मक परिवर्तन के साथ होते हैं। और इस प्रकार असंगत परमाणु ओवरहाउसर प्रभाव के कारण, एकीकरण उपयोगी नहीं होता हैं। और अधिकांशतः स्पेक्ट्रा को प्रोटॉन के साथ रिकॉर्ड किया जाता है।

रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग
31PNMR स्पेक्ट्रोस्कोपी शुद्धता परखने और फॉस्फोरस युक्त यौगिकों की संरचनाओं को निर्दिष्ट करने के लिए उपयोगी होते है, क्योंकि ये संकेत भली-भांति से सुलझाये जाते हैं और अधिकांशतः विशिष्ट आवृत्तियों पर होते हैं। रासायनिक बदलाव और युग्मन स्थिरांक एक बड़ी सीमा तक फैलते हैं लेकिन कभी-कभी ये आसानी से अनुमानित नहीं होते हैं और इस प्रकार गुटमैन-बेकेट विधि का उपयोग आणविक स्पीसीज की लुईस अम्लता का आकलन करने के लिए 31PNMR और स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ Et3PO संयोजन के साथ होता है।

रासायनिक बदलाव
रासायनिक पारियों की सामान्य सीमा लगभग δ250 से -δ250 तक होती है, जो कि 1H NMR के लिए विशिष्ट से कहीं अधिक व्यापक रूप में होती है और इस प्रकार 1H NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रतिपादों के विपरीत 31P NMR प्रारंभिक प्रोटोटाइप का निर्धारण मुख्य रूप से प्रतिचुम्बकीय परिरक्षण के परिमाण के आधार पर निर्धारित नहीं किया जाता हैं, लेकिन तथाकथित ये अनुचुंबकीय परिरक्षण टेंसर प्रवृत्ति से असंबद्ध तथाकथित पैराचुम्बकत्व परिरक्षण प्रवृत्ति द्वारा हावी होते हैं। अनुचुंबकत्व शील्डिंग टेंसर, σp, में ऐसे शब्द को सम्मलित किया गया है, जो उत्साहित स्टेट की ऊर्जा प्रभारी ऊर्जा से संबंधित रेडियल विस्तार और बंध को ओवरलैप करते हैं और इस प्रकार प्रभावों के उदाहरण के लिए रसायन बदलावों में बड़े परिवर्तन होते हैं, दो फॉस्फेट एस्टर (MeO)3PO (δ2.1) और (t-BuO)3PO (δ-13.3) के रासायनिक बदलाव में बड़ा परिवर्तन किया जा सकता है और इस प्रकार फास्फेट व्युत्पन्न H3P (δ-240), (CH3)3P (δ-62), (i-Pr)3P (δ20) और (t-Bu)3P (δ61.9) के लिए अधिक नाटकीय परिवर्तन के रूप में होता है।

युग्मन स्थिरांक
वन-बॉन्ड जे-युग्मन को PH3 द्वारा चित्रित किया गया है, जहां J(P,H) 189 हर्ट्ज है। दो-बॉन्ड कपलिंग के उदाहरण PCH छोटे परिमाण का एक क्रम है। फॉस्फोरस-कार्बन कपलिंग की स्थिति अधिक जटिल रूप में होती है क्योंकि दो-बॉन्ड कपलिंग अधिकांशतः एक-बॉन्ड कपलिंग से बड़े होते हैं और इस प्रकार J(13C,31P) ट्राइफेनिलफॉस्फीन के लिए क्रमशः -12.5, 19.6, 6.8, और 0.3 एक-, दो-, तीन- और चार- बॉन्ड कपलिंग के लिए होते हैं।

ऐतिहासिक नोट
31P-NMR तथा अन्य नाभिक के आसपास का अधिवेशन सन् 1975 में किया गया था और यह आयाम रहित पैमाने को उच्च आवृत्ति कम क्षेत्र दिशा में धनात्मक के रूप में पारिभाषित किया जाता है। इसलिए, इस बात का भी ध्यान रखना चाहिए कि 1976 से पहले प्रकाशित पांडुलिपियों के सामने सामान्यतः विपरीत संकेत के रूप में होते है।

जैव आणविक अनुप्रयोग
31P-NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी का व्यापक रूप से मूल स्थितियों में फ़ॉस्फ़ोलिपिड बाइलेयर और जैविक झिल्लियों के अध्ययन के लिए पक रूप से उपयोग किया जाता है। और इस प्रकार लिपिड के 31 P-NMR स्पेक्ट्रमों का विश्लेषण लिपिड बाइलेयर पैकिंग फेज ट्रांजिशन, जेल फेज, फिजियोलॉजिकल लिक्विड क्रिस्टल फेज, रिपल फेज, नॉन बाइलेयर फेज, लिपिड हेड ग्रुप ओरिएंटेशन/डायनेमिक्स और शुद्ध लिपिड बाईलेयर के लोचदार गुण और प्रोटीन और अन्य जैव-अणुओं के बंधन के परिणामस्वरूप की व्यापक जानकारी प्रदान कर सकता है।।

इसके अतिरिक्त, एक विशिष्ट N-H...(O)-P का प्रयोग तीन-बॉन्ड अदिश युग्मन का उपयोग 3जेN-P~5 Hz द्वारा आईएनईपीटी स्थानांतरण से लिपिड हेडग्रूप्स में फॉस्फेट के लिए प्रोटीन के प्रोटोटों के बीच हाइड्रोजन बांड के निर्माण के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है, जो प्रोटीन/झिल्ली की अंतःक्रिया के अध्ययन में उपयोगी होता है।