फास्फोरस -31 परमाणु चुंबकीय अनुनाद

फ़ाइल:31P NMR स्पेक्ट्रम RhCl(PPh3)3.tif|अंगूठे|दाएं|428px|31विल्किंसन के उत्प्रेरक का पी एनएमआर स्पेक्ट्रम (RhCl(PPh3)3) टोल्यूनि समाधान में। निम्न के अलावा 31पी–31P दो प्रकार के फॉस्फीन केंद्रों के बीच युग्मन, 103आरएच–31P कपलिंग भी स्पष्ट है। रासायनिक पारियों को बाहरी 85% संदर्भित किया जाता है H3PO4.

फॉस्फोरस-31 एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी एक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान तकनीक है जो फॉस्फोरस युक्त रासायनिक यौगिकों का अध्ययन करने के लिए परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) का उपयोग करती है। फास्फोरस आमतौर पर कार्बनिक यौगिकों और समन्वय परिसरों (फॉस्फीन के रूप में) में पाया जाता है, जो इसे मापने के लिए उपयोगी बनाता है 31 पी एनएमआर स्पेक्ट्रा नियमित रूप से। समाधान 31पी-एनएमआर अधिक नियमित एनएमआर तकनीकों में से एक है क्योंकि 31P में 100% की समस्थानिक बहुतायत और अपेक्षाकृत उच्च जाइरोमैग्नेटिक अनुपात है। up>31P नाभिक का स्पिन (भौतिकी) भी होता है $1/2$, स्पेक्ट्रा को व्याख्या करने में अपेक्षाकृत आसान बनाता है। केवल अन्य अति संवेदनशील एनएमआर-सक्रिय नाभिक स्पिन $1/2$ जो मोनोआइसोटोपिक (या लगभग इतने ही) हैं 1एच और 19एफ.

परिचालन पहलू
जाइरोमैग्नेटिक अनुपात के साथ इसका 40.5% 1एच, 31पी एनएमआर सिग्नल 11.7-टेस्ला (यूनिट) चुंबक (500 मेगाहर्ट्ज के लिए प्रयुक्त) पर 202 मेगाहर्ट्ज के पास देखे जाते हैं 1एच एनएमआर माप)। रासायनिक पारियों को 85% फॉस्फोरिक एसिड के संदर्भ में संदर्भित किया जाता है, जिसे 0 की रासायनिक पारी सौंपी जाती है, जिसमें कम क्षेत्र/उच्च आवृत्ति के लिए सकारात्मक बदलाव होते हैं। असंगत परमाणु ओवरहाउसर प्रभाव के कारण, एकीकरण उपयोगी नहीं हैं। अधिकतर, स्पेक्ट्रा को प्रोटॉन के साथ रिकॉर्ड किया जाता है।

रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग
31पी-एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी शुद्धता परखने और फॉस्फोरस युक्त यौगिकों की संरचनाओं को निर्धारित करने के लिए उपयोगी है क्योंकि ये संकेत अच्छी तरह से हल होते हैं और अक्सर विशिष्ट आवृत्तियों पर होते हैं। रासायनिक बदलाव और युग्मन स्थिरांक एक बड़ी रेंज फैलाते हैं लेकिन कभी-कभी आसानी से अनुमानित नहीं होते हैं। गुटमैन-बेकेट विधि Et का उपयोग करती है3साथ में पीओ 31पी एनएमआर-स्पेक्ट्रोस्कोपी आणविक प्रजातियों की लुईस अम्लता का आकलन करने के लिए।

रासायनिक बदलाव
रासायनिक पारियों की सामान्य सीमा लगभग δ250 से -δ250 तक होती है, जो कि सामान्य से बहुत अधिक व्यापक है 1एच एनएमआर। भिन्न 1एच एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी, 31पी एनएमआर शिफ्ट मुख्य रूप से प्रतिचुम्बकीय परिरक्षण के परिमाण द्वारा निर्धारित नहीं होते हैं, लेकिन तथाकथित अनुचुंबकीय परिरक्षण टेंसर (पैराचुम्बकत्व से असंबंधित) द्वारा हावी होते हैं। अनुचुंबकत्व शील्डिंग टेंसर, σp, ऐसे शब्द शामिल हैं जो रेडियल विस्तार (आवेश से संबंधित), उत्तेजित राज्यों की ऊर्जा और बंधन ओवरलैप का वर्णन करते हैं। प्रभावों के उदाहरण से रासायनिक पारियों में बड़े परिवर्तन होते हैं, दो फॉस्फेट एस्टर (MeO) के रासायनिक बदलाव3पीओ (δ2.1) और (टी-बूओ)3पीओ (δ-13.3)। अधिक नाटकीय फॉस्फीन डेरिवेटिव्स एच के लिए बदलाव हैं3पी (δ-240), (सीएच3)3P (δ-62), (i-Pr)3पी (δ20), और (टी-बू)3पी (δ61.9)।

युग्मन स्थिरांक
वन-बॉन्ड जे-युग्मन को पीएच द्वारा चित्रित किया गया है3 जहां J(P,H) 189 Hz है। दो-बॉन्ड कपलिंग, उदा। PCH छोटे परिमाण का एक क्रम है। फॉस्फोरस-कार्बन कपलिंग की स्थिति अधिक जटिल होती है क्योंकि दो-बॉन्ड कपलिंग अक्सर एक-बॉन्ड कपलिंग से बड़े होते हैं। जे (13सी,31P) ट्राइफेनिलफॉस्फीन के लिए क्रमशः -12.5, 19.6, 6.8, और 0.3 एक-, दो-, तीन- और चार-बॉन्ड कपलिंग के लिए हैं।

ऐतिहासिक नोट
आसपास का अधिवेशन 31P-NMR (और अन्य नाभिक) ने 1975 में परिपाटी को बदला: उच्च आवृत्ति (निम्न क्षेत्र) दिशा में आयाम रहित पैमाने को धनात्मक के रूप में परिभाषित किया जाना चाहिए। इसलिए, ध्यान दें कि 1976 से पहले प्रकाशित पांडुलिपियों में आम तौर पर विपरीत चिह्न होगा।

जैव आणविक अनुप्रयोग
31पी-एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का व्यापक रूप से देशी स्थितियों में फ़ॉस्फ़ोलिपिड बाइलेयर और जैविक झिल्लियों के अध्ययन के लिए उपयोग किया जाता है। विश्लेषण का 31लिपिड का पी-एनएमआर स्पेक्ट्रा 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।

इसके अलावा, एक विशिष्ट एन-एच...(ओ)-पी प्रयोग (तीन-बॉन्ड स्केलर युग्मन का उपयोग करके आईएनईपीटी स्थानांतरण) 3जेN-P~5 Hz) प्रोटीन के अमीन प्रोटॉन से लिपिड हेडग्रुप के फॉस्फेट के बीच हाइड्रोजन बंध के गठन के बारे में प्रत्यक्ष जानकारी प्रदान कर सकता है, जो प्रोटीन/झिल्ली की बातचीत के अध्ययन में उपयोगी है।