앞서 논의한 기본 원리에 따르면 특정 방사선 주파수에서 MRI 는 특정 자기 감지 강도에서만 발생할 수 있습니다. 예를 들어 조사 주파수는 60 MHz 이고 자기 감지 강도는14.092Gs (14.092 ×10-4t),/Kloc-0 입니다 그러나 실험에 따르면 분자 중 1H 의 화학환경이 다를 때 (화학환경은 1H 의 핵외전자와 1H 에 인접한 다른 핵의 핵외전자를 가리키는 운동) 같은 방사선 주파수에서도 다른 것으로 나타났다 다음 그림은 에틸 아세테이트의 NMR 진동 스펙트럼입니다. 스펙트럼은 에틸산 에틸에스테르 중 8 개의 수소가 A, B, C 의 세 가지 다른 화학 환경에 처해 있기 때문에 세 가지 다른 진동 자기장 아래 흡수봉이 나타났으며, 분자 내 화학환경이 다르기 때문에 같은 종류의 원자핵이 서로 다른 진동 자기 감지 강도에서 흡수봉이 나타나 화학변위라고 한다. 화학적 변위는 어떻게 발생합니까? 분자 속의 자심은 완전히 노출되지 않고 양성자는 원자가 전자로 둘러싸여 있다. 이 전자들이 외부 자기장의 작용으로 순환하면 외부 자기장과 반대 방향 (렌츠의 법칙) 인 유도 자기장이 생성됩니다. 따라서 양성자가 실제로 느끼는 효과적인 자기 감지 강도는 외부 자기장 감지 강도에서 감지 자기장 강도를 뺀 것이어야 합니다. 즉,
Beeffective = B0 (1-σ) = B0-B0 σ = B0-b 요약.
외부 전자가 원자핵에 미치는 이런 작용을 차폐효과라고도 하며, 자성차폐효과라고도 한다. 이를 차폐 상수라고 합니다. 방패가 적은 양성자에 비해 차폐가 많은 양성자는 외부 자기장에 대한 감각이 적고 높은 외부 자기장 B0 에만 흡수된다. (윌리엄 셰익스피어, 양성자, 양성자, 양성자, 양성자, 양성자, 양성자, 양성자) 자력선이 폐쇄되어 있기 때문에, 감지 자기장은 일부 영역에서 외부 자기장 방향과 일치하며, 양성자가 실제로 느끼는 유효 자기장은 외부 자기장 B0 과 감지 자기장 B 가 감지해야 합니다 .. 이런 효과를 차폐효과라고 합니다. 순자기 탈자효과라고도 합니다. 마스킹 제거 효과의 영향을 받는 양성자는 낮은 외부 자기장 B0 의 작용으로 * * * 진동 흡수가 발생할 수 있다. 결론적으로 양성자 MRI 는 실제로 다음과 같은 요구 사항을 충족해야 합니다.
ν 주입 능력 =γB 유효 /2π
같은 주파수의 전자기 복사파로 인해 화학 환경에 따라 양성자의 차폐 효과가 다르기 때문에 MRI 를 생성하는 데 필요한 외부 자기장 B0 도 다르다. 즉 화학적 변위가 발생한다.
국역차폐효과와 원격차폐효과는 1H 화학변위에 영향을 미치는 주요 요인이다. 원자핵 외성결합 전자의 전자구름 밀도가 원자핵에 미치는 차폐작용을 국역차폐효과라고 한다. 분자 중 다른 원자와 기단의 핵외 전자가 연구중인 원자핵의 차폐작용을 원격차폐효과라고 한다. 원격 차폐 효과는 비등방성입니다. 화학 변위의 차이는 약 백만 분의 10 이므로 그 값을 정확하게 결정하기가 어렵다. 현재 상대 수치 표기법, 즉 표준 물질을 선택하고 해당 표준 물질의 * * * 진동 흡수봉 위치를 제로로 사용하여 이러한 흡수봉 위치와 0 점 사이의 거리를 기준으로 다른 흡수봉의 화학적 변위 값을 결정합니다. 가장 일반적으로 사용되는 표준 소재는 TMS (테트라 메틸 실리콘) 4SI 입니다. TMS 를 기준으로 선택한 것은 TMS 의 네 가지 메틸 대칭 분포로 인해 모든 수소가 동일한 화학 환경에 있으며 날카로운 흡수봉만 있기 때문입니다. 또한 TMS 는 차폐작용이 높고 높은 필드에 * * * 진동이 흡수되어 흡수봉이 일반 유기물 중 양성자가 흡수하지 않는 지역에 있다. 화학변위는 4 갑기 실리콘 흡수봉의 값이 0 이고, 봉의 오른쪽 δ 값은 음수이고, 왼쪽 δ 값은 양수로 표시됩니다. 측정할 때 표준 물질과 샘플을 함께 넣어 용액을 만들 수 있는데, 이를 내표법이라고 한다. 표준 물질도 모세관으로 밀봉하여 샘플 용액에 넣어 측정할 수 있는데, 이를 외표법이라고 한다. 또한 용제봉은 테스트할 샘플의 각 봉에 대한 화학적 변위를 결정하는 데도 사용할 수 있습니다.
감지 자기장은 외부 자기장의 B0 에 비례하기 때문에 차폐로 인한 화학적 변위도 외부 자기장의 B0 에 비례합니다. 실제 측정에서는 자기 감지 강도가 다른 MRI 진동기로 인한 화학적 변위의 변화를 피하기 위해 δ는 일반적으로 상대 값으로 표시되며 다음과 같이 정의됩니다.
δ = (ν 샘플-ν 표준)/ν 기기 × 10 6 ④
공식 (4) 에서 ν 샘플 및 ν 표준은 각각 샘플 및 표준 화합물의 * * * 진동 주파수를 나타내며 ν 기기는 작동 기기에 대해 선택한 주파수입니다. 대부분의 유기화합물의 양성자 신호는 0 ~ 10 에 나타납니다. 여기서 0 은 높은 필드이고 10 은 낮은 필드입니다. 0 보다 작은 곳에 양성자 신호도 나타난다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 남성 스테로이드 고리의 양성자는 외부 방향족 고리의 자기 이방성에 의해 영향을받으며 심지어 -2.99 까지 도달 할 수 있습니다. 게다가, 화학변위의 값은 다른 조의 기기에서도 같다. 화학적 변위는 핵외 전자구름의 밀도에 따라 달라지므로 전자구름 밀도에 영향을 미치는 다양한 요인들이 화학 변위에 영향을 미치며, 그 중 가장 큰 영향은 전기 음성도와 비등방성입니다.
(1) 전기 음성도 (유도 효과)
전기 음성도가 화학 변위에 미치는 영향은 다음과 같이 요약할 수 있다. 전기 음성도가 큰 원자 (또는 기단) 는 전자를 흡수하는 능력이 강하고, 1H 핵 부근의 전자기단은 양성자 피크를 저장으로 이동 (왼쪽) 하고, 전자기를 꺼서 양성자 피크를 고장으로 이동 (오른쪽) 한다. 이는 전자기단이 수소핵 주위의 전자구름 밀도를 낮추고 차폐작용도 줄어들기 때문에 양성자의 화학포세가 저장으로 이동하기 때문이다. 전자기단에 수소 핵 주위의 전자구름 밀도를 증가시키고 차폐작용도 증가하기 때문에 양성자의 화학적 변위가 높은 장으로 이동한다. 여기 몇 가지 예가 있습니다.
예 1: 전기 음성도 c 2.6n 3.0o 3.5 δ c-CH3 (0.77 ~1.88) n-CH3 (2.1
Ch2-Cl2 (5.30)
CH-CL3 (7.27) CH3-BR (2.68) CH3-I (2.16) 의 전기 음성도는 화학키를 통해 화학변위에 영향을 주며, 그 차폐 효과는 국역차폐 효과에 속한다.
⑵ 이방성 효과
분자 중 일부 그룹의 전자 구름 배열이 구형 대칭이 아닌 경우 인접한 1H 핵에 대해 비등방성 자기장이 생성되어 일부 공간 위치의 일부 핵은 차폐되고 다른 핵은 차폐되지 않습니다. 이런 현상을 비등방성 효과라고 합니다.
전기 음성도와 비등방성 외에도 수소 결합, 용제 효과, 판데르 효과도 화학 변위에 영향을 미친다. 수소 결합이 수산기 양성자의 화학적 변위에 미치는 영향은 수소 결합의 강도와 수소 결합이 전자체에 주는 성질과 관련이 있다. 대부분의 경우 수소 결합은 차폐 효과를 발생시켜 1H 값을 낮은 필드로 이동합니다. 때때로 같은 샘플에 다른 용제를 사용해도 화학적 변위 값이 바뀌는데, 이것이 용제 효과라고 합니다. 활성 수소의 용제 효과는 뚜렷하다.
대체기와 * * * 진동핵 사이의 거리가 반드발스 반지름보다 작을 때, 대체기와 * * * 진동핵 주위의 전자구름은 상호 배타적으로 작용하여 * * * 진동핵 주위의 전자구름 밀도가 떨어지고 양성자의 차폐 효과가 현저히 떨어지고 양성자 봉이 낮은 필드로 이동하는데, 이를 반드발스 효과라고 한다. 수소 결합, 용제 효과, 판데르발스 효과의 영향은 MRI 분석에 매우 유용하다.
(3)*** 멍에효과
벤젠 고리의 수소가 전자기단으로 대체되면 P-π*** 멍에로 인해 벤젠 고리의 전자구름 밀도가 높아지고 양성자봉이 높은 장으로 이동한다. 그러나, 전자교체기가 있을 때, 상황은 정반대이다. 이중 결합 및 기타 시스템에도 유사한 영향을 미칩니다.