المغناطيسي النووي الطنينNUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTRA(NMR)

العام في العام في الطيف هذا عرف 1946لقدعلى الحصول بيرسل العالم استطاع عندما م

البرافين لشمع النووي الطنين كما 0طيفالحصول من السنة نفس في بلوك العالم تمكن

الماء بروتونات طيف العام 0على م 1951وفيااليثانول طيف العام 0اخذ م 1953وفي

طنين جهاز أول إنتاج فارين شركة استطاعتمغناطيسي يقدم 0نووي الطيف هذا ان

العضوية المركبات بنية عن مهمة 0معلومات

للنوى المغناطيسية الخواص

يكون ولذلك نوويا غزال الذرات نوى بعض تمتلكلف ) , أعداد كمية غزل أعداد أمثلة ( Iلها ومن

يلي : ما الذرات هذه

مشحونة تكون هذه الهيدروجين ذرة أن نجدصغيرا مغنطيسيا عزما توليد إلى يؤدي مما كهربيا

م العنصر الوزن الذري

في توفرهالطبيعة %

1 الهيدروجين

1 100

2 الفسفور 31 100

3 الفلور 19 100

4 الكربون 13 1,11

والعدد الكتلي العدد و اللف عدد بين العالقةالذري

الكتلي العدد الذري العدد اللف ) اللف عددالنووي (

فردي زوجي أو فردي 2/1 ,2/3 ,2/5, 000000

زوجي زوجي صفر

زوجي فردي 1,2 ,3 ,00000

O16 و األوكسجين ان نجدالكربون

C12

يتصفا ال ألنهما ذلك و مغناطيسي نووي طنين طيف يعطيا الالهيدروجين طيف على يؤثرا ال وبذلك المغناطيسية المغناطيسي بالخواص النووي الطنين طيف على التعرف يسهل 0مما

النواة تأخذها أن يمكن التي االتجاهات عددمغناطيسي = مجال في وضعها عند

اللف Iحيث عدد عن عبارة ( اللف عدد اتجاهين تأخذ الهيدروجين ذرة مثال

الطاقة(, :2/1= من مستويين يقابلين1 /يكون التي الحالة المنخفضة الطاقة يوافق

موازيا النووي المغناطيسي العزم فيهاالخارجي المغناطيسي 0التجاه

2 /فيها يكون التي الحالة تمثل األعلى الطاقةاتجاه بعكس النووي المغناطيسي العزم

الخارجي المغناطيسي 0المجال , ثباتا األكثر هي المنخفضة الحالة أن ونجد

النووي الطنين طيف على نحصل ولكيمن كمية تمتص أن يجب فانه المغناطيسيالحالة إلى النواة اتجاه تقلب حتى الطاقة

المجال ) اتجاه عكس ثباتا األقلاإلشعاع ( طريق عن وذلك الخارجي

0الكهرومغناطيسي

2I+1))

الطيف على الحصول كيفية

في بروتونات على المحتوية المادة توضعيالحظ ثم ثابتة قوة ذي مغناطيسي مجال

الالزم اإلشعاع عنده يمتص الذي انه 0التردد االالتردد عن بدال المجال شدة يغير أن يفضل

القيمة 0 إلى المجال شدة تصل عندماحالة من تتغير الجزيئات طاقة فان المطلوبة

من , طاقة تمتص ذلك وخالل أخرى إلىبين الطاقة فرق مع تردده يتطابق اإلشعاع

خطوط شكل على يظهر والذي الحالتينخاصة الكترونية وسائل بواسطة تسجل طيفية

0

من : المغناطيسي النووي الرنين مطياف يتكون

1 /الطاقة/ 2المغناطيس المقدر/ 3مولد: أنواع ثالثة للمغناطيس1 /التوصيل/ 3الكهربائي/ 2الدائم 0مفرط الشروط المغناطيس في تتوفر أن يجب

اآلتية :-1 /في ثابتا له المغناطيسي المجال يكون أن

أخرى إلى نقطة من اتجاهه و 0قوته2 /قوي مجال إنتاج على القدرة له يكون أن

جدا

النووي الرنين طيف جهازالمغناطيسي

اإلشعاعية الطاقة مرسل

تطابق النواة لف لتغيير الالزمة الطاقةالالسلكية االتصاالت في المستعملة الطاقة

الراديو ذات 0في الموجية االهتزازات ترسلملف طريق عن العينة إلى الثابت التردد

في , يوضع عازلة بمادة مغطى غير معدنييكون بحيث المغناطيس قطبي بين الفجوة

المغناطيسي المجال اتجاه على 0عموديا او عادية زجاجية أنبوبة في العينة توضع

طولها ) قطبي (, 10بيركس بين توضع سمدوار مغناطيسي لمجال وتخضع المغناطيس

المقدر تبعثر أو امتصاص إلى العينة خالل المغنطيسي اإلشعاع مرور يؤدي

العينة قبل تفسير 0من أسهل ألنه االمتصاص طيف تقدير إلى يعمدالتبعثر طيف 0من

: مزدوج عمل للمقدر1 /الناتج الطيف من التبعثر خطوط 0فصل2 /الكلية اإلشعاعية الطاقة عن االمتصاص بسبب الناتج الطنين 0فصل: هما للتقدير طريقتان هنالك1 /الطاقة استقبال و إلرسال واحد معدني ملف 0استخدام2 ( /عموديين يكونا أن يجب لالستقبال آخر و لإلرسال للطاقة منفصل ملف

فيها ( الطاقة بين تداخل يحدث ال حتى بعضهما على لذلك جدا ضعيفة تكون النووي الطنين عن الناتجة االمتصاص اهتزازات إن

الورق على تسجيلها قبل لتقويتها مقوي 0يستخدم

م

المستخدمة المذيبات , توجد ولكن صلبة وهي المادة طيف على الحصول يمكن

عريضة تكون عنها الناتجة الطيف خطوط أن في الصعوبةالنووي الطنين طيف على الحصول يفضل ولذلك

باستخدام محلول هيئة على عضوية لمادة المغناطيسيبدون تستخدم فهي السائلة المادة أما خاصة مذيبات

لزجة تكن لم إذا 0مذيب: المذيب في توفرها يجب التي الشروط1 /تكوين على يقدر بحيث جيدة إذابة خواص للمذيب يكون أن

العينة إذابة عند مركزة 0محاليل2 /كيميائيا خامال يكون 0ان3 /االتجاهات جميع في المغناطيسية الخواص متجانس 0يكون4 /رابع يكون ولهذا بروتونات على تحتوي ال التي المذيبات يفضل

المذيبات أحسن الكربون 0كلوريد

المغناطيسي النووي الطنين طيفللبرتونات

البيئة على تعتمد المغناطيسي النووي الطنين ظاهرة إنهذا ) موقع أي ككل الجزئ في للبروتونات المجاورة االلكترونية

لهذا المجاورة أو المختلفة والذرات الروابط ونوع البروتون0البروتون (

طنينه تطلب معين بروتون حول االلكترونية السحابة زادت فكلما ,) ( البروتونات أما الطيف يمين جهة عالية مغناطيسي مجال قوةالمجاورة او المتصلة كتلك بااللكترونات غنية بيئتها تكون ال التي

مغناطيسي مجال عند تظهر كبيرة كهروسالبية لها بذراتالطيف , يسار جهة أي 0منخفض

المغناطيسي النووي الطنين لطيف المميزة الصفات

1 ( /خطوط مواقع الكيميائي االنزياحالطيف (

2 /الطيف خطوط تكامل3 /االزدواج ثوابت

الطيف خطوط مواقع المركب طيف أنواع CH3OCH2-COOHيمتاز بثالثة

الميثيلية , المجموعة بروتونات البروتونات , CH3منالميثيلينية المجموعة وبروتونات , CH2بروتونات

االلكترونية البيئة والختالف الهيدروكسيل مجموعةالحمض لهذا طيفية خطوط ثالثة نالحظ لذلك 0لها

: بين الكائنة األبعاد عن عبارة هو الكيميائي االنزياحالكترونية بيئة في الموجودة النوى طنين أماكن

0مختلفة : هو الكيميائي االنزياح لمعرفة المستخدم رابع المرجع

السيالن الذي, tetramethylsilane (TMS)ميثيلإلى منه بسيطة كمية بإضافة داخلي كدليل يستخدم

الماء , استخدام عند خارجي كدليل يستخدم كما العينةالثقيل الماء في ذوبانه لعدم نظرا كمذيب 0الثقيل

دليل TMSمميزات

1 /يكون وال يتفاعل ال كيميائيا خامل مركبجسرية هيدروجينية 0روابط

2 /عند يغلي متطاير مئوية , 26,5سائل درجةاألمر لزم إذا العينة من طرده يسهل 0لذا

3 /مغناطيسي مجال قوة عند بروتناته تمتصمجال , وعند حاد واحد طيفي كخط واحدة

الخطوط مجال من أعلى مغناطيسيالعضوية المركبات لمعظم 0الطيفية

دلتا مقياس على صفر القيمة طيفه ويعطى0

بأجزاء الطيف خطوط مواقع عن يعبرالتدرج ( ppmالمليون ) وحدة تقابل وهي

دلتا بالهرتز( ᵟ)الشائع كذلك عنه يعبر وقداآلتية :0 بالعالقة دلتا وتعرف

( الطيف خط (Hzموقعᵟ= من أجزاء

المليون بالمقاهرتز المستخدم المطياف تردد

المجال لقوة آخر مقياس هنالكتو ) ( المغنطيسي

= دلتا- 10تو

الطيف خطوط تكامل

حط كل يحصرها التي المساحة عن عبارةبروتونات مجموعة او ببرتون خاص طيفي

النووي الطنين طيف دراسة عندخط 0المغناطيسي تكامل معرفة فمن

خطوط بقية تكامل إلى ونسبته معين طيفيعدد على االستدالل يمكن الطيف

البروتونات :: بنسبة التكامل نتيجة كان فمثال1.05 األول 2,95و الحط بالتقريب فيكون

يمثل والثاني واحدا بروتونا بروتونات 3يمثل0

االمتصاص حزم مواقع على المؤثرة العوامل

1 /تركيب و ببيئة تتعلق وهي داخلية عواملمعينة عضوية مادة جزيئات

2 , /الحرارة درجة المذيب مثل خارجية 0عوامل1 /داخلية عوامل

مغناطيسي مجال في مغناطيسية ذرة وضع عندبالنواة , المحيطة لاللكترونات يحدث فانه متجانس

في ثانوي مغناطيسي مجال عنه ينتج دورانالمغناطيسي , المجال يعاكس النواة منطقة

الدائري المسار فان وعليه االتجاه في الخارجيالمجال تأثير من النواة حجب يسبب لاللكتروناتطيف , ظهور يجعل مما الخارجي المغناطيسي

وعليه , عال مغناطيسي مجال عند النواة هذهقلة إلى يؤدي الكهربية السالبية عالية ذرة وجوديؤدي , مما النواة تحجب التي االلكترونات كثافة

منخفض مغناطيسي مجال في الطيف ظهور إلى0

الطيف خطوط ومواقع و الكهروسالبية بين العالقةللبروتونات

المجموعة الكهروسالبية حزم موقعدلتا ) ( الطيف

CH3-C- 2,5الكربون = 0,8

CH3-N- 3,0النتروجين= 3,2

CH3-O- 3,5األوكسجين = 3,3

االستلين و االيثلين طيف خطوط مواقع

المركب االمتصاص

االستلين 2,88االيثلين 5,84

خطي جزئ االستلين جزئ كون إلى ذلك في السبب يرجعهذا , كان فإذا المحور حول متناظرة فيه والرابطة مستقيم

فان , فان الخارجي المجال اتجاه نفس في المحوريمينية بزوايا الدوران على القدرة لها يكون باي الكترونات

مغناطيسي مجال تكوين الى يؤدي مما المجال لهذا بالنسبةأن وحيث المستخدم المغناطيسي للمجال معاكس ثانوي

دوران فان المغناطيسي المحور على تقع البروتوناتالخط يجعل مما البروتونات حجب على سيعمل االلكترونات

متوقع هو مما أعلى مجال عند يظهر 0الطيفي

كربونيل مجموعة على الحاوية المركباتمجموعة -C=Nاو

في )+( المنطقة في الواقعة البروتونات أن نجد

تلك , بينما اليمين نحو تمتص الكربونيل مجموعةاليسار )-( نحو تمتص المنطقة في 0الواقعة

انزوتروبي ) ( التباين بظاهرة التأثير هذا ويسميفي يحدث مغناطيسي مجال تأثير عن عبارة وهويحدث , كما الكيميائية الروابط عبر وليس الفراغ

التحريضي للفعل 0نتيجة

التباين( 1مثال ) ظاهرة على

يتطابق سوف المركب هذا في الكربونيل مجموعة وجود عدم حالة فيالميثيل مجموعتي امتصاص 0مكان

مجموعتي امتصاص في تباين يحدث الكربونيل مجموعة وجود عندلالتي : وذلك الميثيل

, /مقبول غير تفسير وهو الكربونيل لمجموعة التحريضي للفعل نتيجة ابواسطة الميثيل مجموعة بروتونات عن األوكسجين ذرة تفصل حيث

وأكثر ) ( روابط أربع بعد التحريضي الفعل يتالشى حيث الروابط 0خمسة2 /حدث حيث الكربونيل لمجموعة المغناطيسي المجال لتباين نتيجة

الكربونيل مجموعة من القريبة الميثيل مجموعة لطيف لليسار 0إزاحة مجال عند االلدهيد مجموعة بروتون امتصاص التباين هذا تأثير يفسر

منخفض ) دلتا (10-9مغناطيسي الثنائية للرابطة المجاورة أو المرتبطة البروتونات امتصاص حزم ظهور

نظام في يحدث الذي للتباين نتيجة يفسر منخفض مجال عند يحدث , لكهروسالبية نتيجة الحجب لتأثير وليس الثنائية الرابطة الكترونونات

المضاعفة الرابطة

المركبات/ 2 في الحلقي التيارالعطرية

الخلقة لبروتونات لليسار إزاحة يحدثالرابطة ببروتونات مقارنة العطرية

المعزولة 0المضاعفة يسبب الحلقي التيار أن ذلك في السبب

وضع عند الخارجي المجال يعزز ثانويا مجاالمغناطيسي مجال في العطري المركبلهذه , الطيف إزاحة يسبب مما خارجي

اليسار نحو 0البروتونات( البنزين خلقة بروتونات 7,27امتصاص

0دلتا ( االزاجة تزداد كبيرا الخلقي التيار كان كلما

حيث ) بورفيرين حلقة اليسار نحو أكثرعند 0دلتا ( 9,96تمتص

مستوى تحت أو فوق مجموعة توجد عندماأعلى مجال ناحية إزاحة تحدث الخلقة

مجموعة) ) (NHبروتونات

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Porphyrin.svg

االنيولين/ 3 مركب

( مجموعة بروتونات عند ( -CH2أن 2,1تمتصالن المركب هذا في الحلقي للتيار وذلك دلتا

الخلقة مستوى فوق 0المجموعة

الخارجية/ 2 العوامل

1 /كثيرا بالكربون المرتبطة البروتونات امتصاص حزم أماكن تتأثر الالحرارة درجة ارتفاع أو التركيز 0بزيادة

2 /أو األوكسجين مثل كهروسالبية أكثر بذرة المرتبطة البروتونات أماودرجة , المادة تركيز على يعتمد امتصاصها مكان فان النيتروجين

الهيدروجينية للرابطة البروتونات من النوع هذا لحساسية وذلك الحرارة0الجسرية

3 /البروتونات من األنواع هذه حزم أماكن تحديد في صعوبة هنالك تكون0

4 /اليسار نحو االمتصاص انزياح إلى يؤدي هيدروجينية رابطة وجود 0إن5 , /الجسرية وغير الجسرية الهيدروجينية الرابطة بين التمييز يمكن

األولى , للرابطة تفكك يحدث حيث التخفيف أو الحرارة درجة برفع وذلكاليمين نحو الطيف انزياح إلى يؤدى مما 0فقط

6– /مجموعتي أطياف خطوط وذلك OH ,-NHتمتاز عريضة بأنهابروتونات ومع البعض بعضها مع البروتونات هذه استبدال لسهولة

0المذيب

البروتونات امتصاص مناطقالمختلفة - صفر المنطقة في البروتونات معظم امتصاص دلتا 15ينحصر

في تمتص انتقالية أو ثقيلة بمعادن المرتبطة البروتونات0دلتا 20-7المجال -

المجال في تمتص مشبعة كربون بذرة المرتبطة 0,2البروتوناتإلى 0دلتا 0,5- االمتصاص ينزاح لاللكترونات ساحبة ذرة وبوجود

عند ) يمتص الكلورفورم بروتون عالية دلتا (7,28قيمة يتراوح مشبعة غير كربون بذرة المتصلة البروتونات امتصاص

0دلتا 10,0-4,5بين عند بروتوناته تمتص نحو 0دلتا 7,27البنزين االمتصاص وينزاح

لاللكترونات ساحبة ذرات بوجود عالية عند 0قيم صحيح والعكسلاللكترونات مانحة مجاميع 0وجود

المدى في البدل أحادية البنزين مشتقات طيف خطوط تقعالبديلة 6,2-8,5 المجموعة نوع عن النظر بغض 0دلتا

دافعة أو ساحبة كانت سواء البنزين حلقة على المجاميع تعدداالمتصاص زيادة إلى يؤدي نوع 0لاللكترونات على ويعتمد

موقعها و البديلة المجاميع

المغناطيسي النووي الطيف بواسطة الكشف يمكنهي ) االلدهيد مجموعة مثال الفعالة المجموعة نوع عن

عند تمتص التي 0دلتا ( 10-9,4الوحيدة الكحوالت في الهيدروكسيل مجموعة بروتون يمتص

تركيز )5,5 -4عند من المناسبة الظروف توفرت -0,1اذارابطة ( , 0,5 يكون ال ومذيب حرارة ودرجة مول

جسريه 0هيدروجينية يمتص الفينوالت في الهيدروكسيل مجموعة بروتون

المجال ) إلى ( 7,5-4في القيمة هذه عند , 11وتزدادجسريه هيدروجينة رابطة 0تكون

في الكربوكسيلية الحموض مجموعة بروتون يمتصالنظامية ( 12,5- 9,5المدى ) الشروط 0في

األمينات في نيتروجين بذرة المرتبط البروتونعند ) العطرية و كذلك ( 6-1االليفاتية موقعها ويتاثر

والتركيز المذيب و الجرارة درجة 0بتغير

مجموعة خطوط بين التمييز يمكناألولى , , تكون حيث االمين و الهيدروكسيل

تكون الثانية خطوط بينما حادة و دقيقةذرة الن ذلك ويرجع الغالب في عريضة

مما مغناطيسية بخواص تتمتع النيتروجينوذرة البروتون بين االزدواج إلى يؤدي قد

0النيتروجين مجموعة المجال-, )SHبروتون في -1يمتص

0دلتا (4 بذرة المرتبط البروتون على التعرف يسهل

كبريت , أو نيتروجين وذلك 0أوكسجينالعينة إلى الثقيل الماء من قطرات بإضافة

البروتون هذا امتصاص 0فيختفي

االمتصاص حزم انشطار

المركب حزمتي- 2,1,1يعطي ايثان برومو ثالثيعند , احدهما تقع االنشطار , 5,75امتصاص ثالثية دلتا

مجموعة تمثل عند, CH_والتي تقع دلتا 4,2واألخرىاالنشطار لمجموعة 0ثنائية CH2بالنسبة

المجموعتين بروتونات ازدواج إلى االنشطار يرجعالكيميائية الروابط الكترونات عبر بعض 0مع

( االزدواج الفاصلة (:Jثابت المسافة عن عبارة هيبالهرتز ويقدر الطيف خطوط له 0بين ويكون

اآلتية : المميزات1 /المغناطيسي المجال قوة على يعتمد 0ال2 /ندر فيما إال بالمذيب يتأثر 0وال

أولى درجة طابع ذات أطياف قيمة من بكثير اكبر الطيف خطوط مواقع بين الفرق يكون

المجاميع ) هذه لبروتونات االزدواج كما∆ ( , ᵟ >6Jثابتواحدة قيمته اآلتية :0تكون بالقواعد تتميز وهي

1 , /أحادية طيف خطوط لها تكون المتكافئة البروتوناتالبروتونات هذه بين االزدواج قوة عن النظر 0بغض

2 ( /مجموعة أو معين لبروتون الطيفية الخطوط عددبذرة ( المرتبطة البروتونات عدد يحدده متكافئة بروتونات

مجاورة = البروتونات nحيث , n+1كربون عدد هي0المجاورة

3 /بمجموعة الخاصة الطيفية للخطوط االنشطار يؤديعن , المنتصف نقطة وتعبر متناظر شكل إلى بروتونات

الطيف خطوط مواقع قيمة الممثلة الطيفية الخطوط كثافة بين النسبة تحدد

باسكال مثلث بواسطة الواحدة المجموعة 0لبروتونات

باسكال مثلث

لبروموبروبان/ 2 المغناطيسي النووي الطنين طيف

تعطي حيث حزم ثالث شكل على يظهراالنشطار bبروتونات سداسية حزمة

بروتونات من كل مع وذلك a , cالزدواجهابروتونات من كل بين االزدواج ثابت لتساوي

a,b , وبروتوناتb,c

لاليثانول/ 3 المغناطيسي النووي الطنين طيف

, مجموعة تعطي نقيا االيثانول يكون عندماوذلك االنشطار ثالثية حزمة الهيدروكسيل

مجموعة بروتونات مع بروتونها الزدواجCH2 ,مجموعة بروتوني حزمة تظهر ماCH2 بروتونات مع الزدواجها وذلك عديدة

مجموعة من CH3 ,OH0كل ازدواج يالحظ ال النقي الكحول حالة في

ذلك ويرجع الهيدروكسيل مجموعة بروتونبين للهيدروجين السريع االستبدال إلى

مع , أو البعض بعضها مع الكحول جزيئاتقابلة بروتونات على يحتوي مذيب جزيئات

0لالستبدال

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Pascal's_triangle_5.svg

االزدواج ثوابت , بتعدد تتضاءل االزدواج ثابت قيمة إن

بعد تماما يختفي حتى الكيميائية 6-5الروابطصفر , - بين قيمته تتراوح هرتز , 20روابط

عبر وليس الكيميائية الروابط عبر ويحدث0الفراغ

: أنواعه التؤامي البروتونين: االزدواج حالة في يحدث

رابطتين بواسطة بعضهما عن المفصولينH-C-H ,))متكافئين غير يكونا 0وفيه

: المتجاور بروتونين االزدواج حالة في يحدثروابط ) ثالث يكون( H-C-C-Hيفصلهما

وخاصة المضاعفة الروابط حالة في اقويترانس الوضع 0في

روابط/ 3 ثالث من أكثر خالل يحدث الذي االزدواج

روابط ثالث من أكثر يفصلها التي البروتونات يشملو , , المفتوحة المركبات في عادة يالحظ وهوال كيميائية

أو المفتوحة المشبعة غير المركبات حالة في إنمااالروماتية أو 0الخلقية

االزدواج ثوابت قيمة على المؤثرة العوامل التؤامي االزدواج حالة في1 /للمجموعة الكهربية السالبية كانت المرتبط Xكلما

, CH2بمجموعة لو ولكن االزدواج ثابت قيمة تزداد عاليةثابت Xكانت قيمة فان مجاورة كربون ذرة على تقع

الكهربية السالبية مع عكسيا تناسبا تتناسب االزدواجX 0للمجموعة

للرابطة الزاوية قيمة بازدياد االزدواج ثابت قيمة تزدادH-C-H ( <اكبر هكسان سيكلو في االزدواج ثابت قيمة

بروبان ( سيكلو من

المتجاور االزدواج حالة في

1 /للبدل الكهربية السالبية بزيادة قيمته تقل0المجاورة

2 /البروتين بين الزاوية بتغير قيمته 0تتغير

أطياف NMRتبسيط

البيئة ذات البروتونات من كبير عدد على تحتوي التي المركبات تعطييصعب , األحيان من كثير في معقدة أطيافا المختلفة االلكترونية

تبسيط , على تساعد التي اآلتية الطرق استخدام يمكن ولذلك تفسيرها: األطياف 0هذه

1: /المغناطيسي المجال قوة كلما زيادة الطيفية الخطوط تتباعد حيثالمغناطيسي المجال قوة 0زادت

2 : /بالديوتوريوم البروتون ل الثقيل , استبدا الماء من قطرات تضافالبروتون هذا طيف خط يختفي 0وبذلك

3: /المذيب مثل تغير الطيف خطوط تباعد على المذيبات بعض تعمل حيثالبيؤيدين او 0البنزين

4: /المضاعف عند الطنين بروتونين بين االزدواج منع عن عبارة وهوإلى , يؤدي مما احدهما طنين وعند الراديو تذبذب من قوية طاقة استخدام

بقية , اخذ ما إذا أحادي طيفي خط هيئة على اآلخر البروتون طيف ظهورالبداية في المستخدم الراديو تذبذب نفس في 0الطيف

5 /االزاحة فصل: كواشف على تعمل لالنثنيدات معقدات عن عبارةالمنطبقة الطيف 0خطوط

األخرى للنوى المغناطيسي الطنيني الطيف

طيف تعطي لكي نواة ألي األساسي الشرطلفها : عدد يكون أن هو مغناطيسي نووي Iطنين

>0 0 االنوية هذه أمثلة 11B , 19F ,31P , 13Cمن على تنتشر االنوية هذه أطياف خطوط إن

للهيدروجين : مما واسع مدى

من أصعب طيفها على الحصول يكونويرجع , الهيدروجين طيف على الحصول

مقارنة حساسيتها لضالة او لندرتها اما ذلكبالهيدروجين

العنصر ppmالمدى 13C , 19F 600

31P 1000207 pb 25000

13الكربون - نسبة أن كما للغاية منخفضة النظير هذا حساسية إن

منخفضة الطبيعة في 0وجوده- الكربون على 13ألطياف التعرف في كبيرة اهمية

التالية , المميزات له تكون خيث العضوية المركباتالهيدروجين : بطيف مقارنة

1 /على الحصول على يساعد الحديثة األجهزة استخدامالهيدروجين خطوط من عرضا اقل طيف 0خطوط

2- /الكربون ذرات بين االزدواج المتجاورة 13يتضاءلمنشطرة , غير حزم الى يؤدي مما يختفي وبذلك 0او

الطيف تفسير يسهل3 /مثل الفعالة المجاميع معرفة يمكن

الكربوكسيل , و السيانيد الخ 0000000الكربونيل4 /الكربون ذرة على التفاعل مركز معرفة يمكن

الكربون - نسبة زيادة طريق عن فيها 13المرغوببالنظائر) ( 0التعليم

الكربون -FTطريقة نوى طيف على 13للحصول

طيف على الحصول في جمة صعوبات هنالكالكربون :

1- /الكربون نواة حساسية 13عدم2 /الطيف خالله يالحظ الذي القصير الزمن

ثانيتين) (طريقة FT: من قوي نبض العينة على يسلط

يصل قد متقطع مدى على الراديو تردد طاقةنبضتين كل بين يفصل نبضة مليون من أكثر إلى

بضع الى ثانيتين بين يتراوح جدا قصير زمنالطاقة , هذه وتقدير استقبال يتم وهكذا ثواني

يسمى ما وهذا انقطاعها Free InductionعندDecay (FID)

الكربون - لطيف المميزة الصفات13

1: /الطيف خطوط مواقع /الكربون كبريتيد ثاني استخدم سابقا CS2ا قياس 0كوحدة- /كربون بخط استبدل المركب 13ب دلتا TMSفي صفر عند يظهر وهو /قياس كوحدة المذيب طيف خط يستخدم قد ج2: /االزدواج ثوابت- /الكربون ذرات بين االزدواج حظ ) (13ا يال ال بينها 0فيما2- /الكربون بين الهيدروجين 13االزدواج الى 0و وجوده يؤدى قد

عن , االزدواج من الهيدروجين نوى جميع تجرد لذلك معقد طيفالنوى هذه طنين تذبذب عند المضاعف الطنين تتوقف 0طريق و

بينهما الباعدة الروابط عدد على على 0قيمته3- /الكربون ذرة بين مثل 13االزدواج اخرى مغناطيسية ذرة و

19F, 31P

الطيف/ 3 خطوط تكامل

الطيف خطوط تكامل قيم بين ثابت توافق يتم الالقيم هذه تمثلها التي الكربون نوى عدد 0وبين

4 /العضوية الفعالة المجموعات على التعرف: المثال سبيل على المجاميع هذه أهم منCOOH, C=O, C=S , C≡N 0 الطبيعية المنتجات دراسة في الطيف هذا يستخدم

سبيل على البنائية هياكلها على بالتعرف وذلكالتمييز فيمكن الثالثية التربينات بين التمييز المثال

يورسوليك وحمض ومشتقاته اوليونوليك حمض بين0ومشتقاته

19الفلور -

1- /الفلور نظير بنسبة 19يوجد الطبيعة 0%100في2( /جيدة نواته 0 % (85,5حساسية3 /بسيط تعديل مع الهيدروجين طيف جهاز نفس استخدام يمكن

عليه 4( بين/ الطيف خطوط الخطوط) , 600ppm-200مواقع وتكون

تفسيرها ) ( يسهل وبالتالي اولى درجة متباعدة 0فيه5 /مثل المستخدمة الداخلية القياس وحدة

CFCl3 ,CF3COOH06 /ذرات مع تزدوج وكذلك بينها فيما الفلور ذرات تزدوج

0الهيدروجين

الكتلة Mass Spectraطيف

الجزيئي الوزن يقدر أن بواسطته للكيميائي يمكنالصيغة يستنتج وان متناهية بدقة العضوي للمركب

عن 0الجزيئية واضحة فكرة يعطي أن يمكن كماببغضها عالقتها و الفعالة المجاميع بعض 0وجود

الكتلة طيف جهاز

رئيسية : وحدات أربعة من يتألفالعينة/ 1 التاين/ 2مدخل اندفاع/ ) 3غرفة غرفة المحلل

المقدر/ 4االلكترونات (

العينة/ 1 مدخل

( بالتسخين تحول العينة إدخال مئوية ( 300بعد درجةالغازية الحالة 0إلى

2 /التأين غرفة من شعاع تسليط ويتم إليها العينة بخار يرسل

حوالي , طاقته تبلغ عليه الكترون / 40االلكترونات , في تكون شظايا الى الجزيئات تتاين وعندها فولت

موجبة : بشحنة مشحونة الغالب

المحلل/ 3

تزداد شق خالل التأين غرفة من االيونات خروج بعدكبير ) جهد بواسطة وذلك فولت ( 8-2سرعتها كيلو

للعالقة طبقا فصلها يتم حيث المحلل الى تمرر ثمالشحنة و الكتلة مجال (( m/eبين بواسطة وذلك

مغناطيسي ) أو احادي كهربائي الكتلة طيف جهازكفاءة , اقل وهو معا( )الوضوح بواسطتهما جهاز أو

الوضوح ( مزدوج الكتلة طيف4 /المقدر

1 /الكهربائي التقدير2 /الفوتوغرافية التصوير صفيحة بواسطة التقدير

الكتلة طيف

: مميزة صفات ثالث له1 /الجزيئي 0االيون2 /األخرى الشظايا 0ايونات3 /الطبيعة في العناصر نظائر وجود 0نسبة

الجزيئي/ 1 االيون

المركب جزيء من واحد إلكترون فقدان عند , ) ( تدل حيث الجزيئي االيون يتكون العضوي

الجزيئي(( m/eالعالقة الوزن على طيفه لخط0للمركب

80-90 % خطوط تعطي العضوية المركبات من فقطالجزيئ لاليون واضحة 0طي

بالتركيب عالقة لها الجزيئي االيون خط كثافةالمدروس للمركب 0الجزيئي

لكخول الكتلة طيفالثالثي البيوتيل

لمركب الكتلة هبتان- 3,3طيف ميثيل ثنائي

عند الجزيئ لاليون طيفي خط له يظهر الفور , 128= الجزيئ لاليون السريع للتشظي وذلك

ثباتا االكثر الثالثي الكربون كاتيون ينشأ حيث تكونه

m/e

له يكون الحلقي للمركب الجزيئي االيون طيف خطكبيرة 0كثافة

من الجزيئي االيون طيف خط على التعرف يمكنفمثال : األخرى الشظايا خطوط معرفة

1 /يعطي الكيلية مجاميع على المحتوي المركبعند ميثيل m/e =15خطا جذر لفقدان 0نظرا

2 /عند طيفيا خطا يعطي نظرا m/e =18الكحولماء جزئ 0لفقدان

العالقة إذا m/eتكون إال زوجي بعدد الجزيئي لاليونالنتروجين ذرات من فردي عدد وجد

األخرى الشظايا ايونات

طاقة ازدياد عند مختلفة شظايا إلى الجزيئية االيونات تتفككإلى فولت 70االلكترونات إلكترون

ذات شظية تكوين إلى يؤدي الجزيئي االيون من متعادل جزئ فقدانمن زوجية قيمة لها االلكترونات من فردي m\e0عدد

فردي عدد ذات ايونات من أو الجزيئي االيون من جذرية أنواع فقدانمن زوجي عدد ذات شظايا نشوء إلى يؤدي االلكترونات من

0االلكترونات : متعادل جزيء C7H6O2فقدان

+.(m/e122)→C6H6+.(m/e78)+CO2

جذر C7H6O2فقدان+. (m/e122)→C7H5O+.(m/e105)+.OH

متعادل جزيء C5H5N+. (m/e79)→ C4H4 :فقدان+.(m/e52)+ HCN

: متعادل جزيء C5H5N+. (m/e79)→ C3H3N+.(m/e53)+ C2H2 فقدان : جذر C7H6N+. (m/e93)→ C6H6N+.(m/e92)+. Hفقدان

وفرتها و ثباتها مع للشظية الطيفي الخط كثافة تزداد0

: األساسي كثافة )الخط الخطاالكثر اليه%( 100هو واالخرى الخطوط 0تنسب

السائدة ال: الخطوط بنسبة توجد التي الخطوط هيبها 0باس

كثافة اقل طيفية خطوط النظائر وجود لوجود نتيجة0

: الخطوط بكثافة تتحكم التي العوامل , الطنينية و التحريضية الفراغية 0التأثيرات

العضوية المركبات لتجزؤ العامة القواعد

1 /بالسلسلة مقارنة أسهل بصورة المتفرعة الكربون ذرات على االنفصام يحدثتجزؤ ) () الكربونيوم ايون ثبات هبتان- (3,3المستقيمة ميثيل 0ثنائي

2 /صحيح والعكس المستقيمة السالسل في كثيفا يكون الجزيئي االيون طيف خطللمتفرعة 0بالنسبة

3 , /الحلقة كانت وكلما ألفا رابطة في الجانبية السلسلة لفقدان المشبعة الحلقات تميلكثيف للشظية الطيفي الخط يكون ثباتا 0اكثر

4 /الكربونيوم ايون ويثبت المضاعفة الروابط ذات المركبات في اليلي انفصام يحدث0بالطنين

5 /البنزيل ايون مكونا بيتا رابطة عند االنفصام يحدث العطرية االلكيل مركبات فيبالطنين المثبت

6 /بالنسبة بيتا الرابطة على االنفصام يحدث مغايرة ذرة على المحتوية المركبات فيالذرة 0لهذه

7 /أخرى ذرة وبين المجموعة هذه كربون ذرة بين الرابطة تتكسر الكربونيل مركبات فيالذرة هذه على موجبة رابطة وتنشا

8 , /وغيرها الكربون اكسيد وثاني االمونيا الماء مثل متعادلة لجزيئات انتزاع يحدث 0قد

الطبيعة في العناصر نظائر وجود نسبة

, وبذلك كتلة أخفها الطبيعة في وفرة النظائر أكثروفرة النظائر هذه اكثر من الجزيئ االيون 0يتالف

عند طيفية خطوط تظهر M+1,M+2,M+3قدلوجود……, نتيجة النظائر وذلك من أكثر أو نظير

للجزئ المكونة للذرات 0الثقيلة الكتلة طيف خطوط تفسير في الخطوط هذه تساعد

0

الشائعة العضوية المركبات لبعض الكتلة طيف

: الهيدروكربونية المركبات1: المشبع/ في يظهرالهيدروكربون بوضوح الجزيئي االيون خط فيه

الوزن , بارتفاع كثافته تقل و الجزيئات صغيرة النظامية االلكانات حالةالتفرع وبزيادة او 0الجزيئ الكين ايون بقدان فيه التشظي ويتم

كاالتي : ويكون الكينايل ايون على الحصول نتيجة متفرعة سالسل وجود على التعرف يتم

ثالثي أو ثانوي 0كاربونيوم , االيون ويكون معقد تجزؤ فيها يحدث المشبعة للحلقية بالنسبة

غير الهيدروكربونية المجاميع ذات الحلقات حالة في واضحا الجزيئي0المتفرعة

2: /المشبعة غير يجدث الهيدروكربونات المفتوحة او الحلقية حالة فيعلى , الخصول ويتم المضاعفة الرابطة من بيتا الوضع في فيها التجزؤ

كاالتي : ثابت اليلي كاتيون3: /العطرية جيدة المركبات بصورة الجزيئ االيون يتوفر ما 0غالبا

الرابطة على فيها التجزؤ يخدث االلكيلية البنزين لمشتقات بالنسبةكاالتي : البنزيلية

الكيتونات و االلدهيدات

يمثل والكيتون االلدهيد من لكل الجزيئي االيونأكسجين على الشحنة فيه تتمركز الذي الجزيء

, للروابط انفصام ويحدث الكربونيل مجموعة: ) ( ألفا انفصام المجموعة بتلك المرتبطة

, بالنسبة أوال األكبر المجموعة تفقد الكيتون حالة فيعند خط يظهر في m/e =29لاللدهيد يساعد وهذا

الكيتون و االلدهيد بين 0التفرقة

مشتقاتها و الكربوكسيلية الحموض

:) ( الفا انفصام اآلتية للمعادالت وفقا فيها التشظي يتم الكربوكسيلية األحماض خالة في واضحا يكون الجزيئي االيون 0خط , وذلك طيفها دراسة بسهولة منها الميثيلية وخصوصا االسترات تتميز

منها المشتقة بالحموض مقارنة تطايرها 0لسهولة االيون طيف خط بظهور األولية االليفاتية االميدات CONH2تتميز

عند +m/e=41 , لاليون, طيف حط فتعطي األولية العطرية االميدات أما

الثالثية و الثانوية االميدات حالة في تعقيدا األمر 0ويزداد ضعيف جزيئي ايون طيف خط تعطي الحموض ماءات 0بال نظائر وجود بفضل الهاليدية الحموض مشتقات على التعرف يمكن

الواحد للهاليد 0مختلفة

األمينات

بانفصام المركبات هذه شظايا على الحصول يتمنتيجة ثابت كاربونيوم ايون ينشا حيث ألفا رابطة

ذرة على الحرة لاللكترونات التحريضي للفعلالنتروجين :

الفينوالت و الكحوالت

: الكحوالت: بروتون بفقدان يتم التجزؤ أنواع ابسط و األولية الكحوالت في ضعيفا يكون الجزيئي االيون خط

الثالثية الكوالت حالة في موجود وغير 0الثانوية التجزؤ العطرية غير الكحوالت كتلة أطياف في يالحظ

اآلتي : بفقدان الطويلة السالسل ذات االليفاتية الكحوالت تتميز

عند طيف خط على الحصول ماءويتم M-18 0 جزيئة ما عكس كثيف طيف بخط العطرية الكحوالت تتميز

االليفاتية الكحوالت حالة في 0يحدث: كآالتي البنزيلي الكحول تجزؤ يتم

الفينوالت

, الجزيئي لاليون كثيف خط تعطي البسيطة الفينوالتكاآلتي : تجزؤها ويتم

مثل الكيلية مجاميع على الحاوية الفينوالتهذه) , , ( مكان عند تجزؤها يحث كريزول بارا ميتا اوثو

عند , طيف خط تعطي لذلك عن M-1البدل ناتجالكخوالت حالة في كما تروبليوم هيدروكسي وجود

0العطرية