Реферат: Магнитные свойства молекул

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МОЛЕКУЛ. МЕТОДЫ

МАГНИТНОЙ РАДИОСПЕКТРОСКОПИИ В БИОФИЗИЧЕСКИХ

И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Диамагнетизм и парамагнетизм атомов и молекул. Ядерный магнетизм. Основы ЭПР-спектроскопии и ЯМР-спектроскопии.

Система магнитных моментов во внешнем поле. Понятие эффективного поля. Времена продольной релаксации и поперечной релаксации. Условия прохождения через резонанс: адиабатичность и быстрота.

Уравнения Блоха, их решение в стационарных условиях. Понятие динамической магнитной восприимчивости. Сигнал дисперсии и сигнал поглощения.

Факторы, определяющие ширину и форму сигнала поглощения. Механизмы релаксации. Лоренцовая форма и гауссовая форма линии. Магнитное диполь-дипольное взаимодействие. Обменное сужение сигнала поглощения. Эффект насыщения по СВЧ мощности. Однородное уширение и неоднородное уширение сигнала при насыщении.

Основы теории g-фактора. Расщепление уровней энергии парамагнитного комплекса в кристаллических полях различной симметрии. Пример иона Сu2+. Тензор g-фактора. Главные значения g-фактора. Анизотропия g-фактора, поликристаллический образец. g-фактор органических свободных радикалов.

Спиновый гамильтониан. Тонкая структура спектров ЭПР.

Сверхтонкая структура спектров ЭПР. Механизмы анизотропного сверхтонкого взаимодействия и изотропного сверхтонкого взаимодействия. Сверхтонкая структура спектров органических свободных радикалов и парамагнитных ионов в растворе. Эффект сверхсопряжения.

Метод спиновых меток. ЭПР-спектроскопия переноса насыщения. Спиновые ловушки.

Свободные радикалы и парамагнитные металлокомплексы в биологических системах. "Кислородный парадокс", свободнорадикальные формы кислорода.

Магнитные свойства ядер. Гиромагнитное отношение ядер.

Импульсные методы ЯМР. Регистрация спада сигнала свободной индукции. Определение времен спин-спиновой релаксации и спин-решеточной релаксации. Метод спинового эха.

Основы Фурье-спектроскопии ЯМР.

Характеристики спектров ЯМР высокого разрешения. Химический сдвиг. Гомо- и гетероядерные спин-спиновые взаимодействия.

Спектральные характеристики квадрупольных ядер.

ЯМР-спектроскопия переноса намагниченности. Ядерный эффект Оверхаузера.

Основы двухмерной спектроскопии ЯМР. COSY, NOESY и 2D-J спектроскопия.

Определение кинетических параметров химческих реакций с помощью спектроскопии переноса насыщения и двухмерной спектроскопии ЯМР.

Основы ЯМР-томографии. Локальный магнитный резонанс.

Особенности спектров ЯМР ядер 1Н, 2Н, 13С, 14N, 15N, 9F, 23Na, 31P и 39К.

ЯМР-спектроскопия в исследованиях структуры и функций биологически важных макромолекул и биологических мембран.

Литература:

Л.А.Блюменфельд, В.В.Воеводский, А.Г.Семенов "Применение ЭПР в химии". Изд. АН СССР, Новосибирск (1962).

Д.Пейк "Парамагнитный резонанс". "Мир", Москва (1965).

А.Керрингтон, Э.Мак-Лечлан Магнитный резонанс и его применение в химии . "Мир", Москва (1970).

Дж.Верц, Дж.Болтон "Теория и практические приложения метода ЭПР". "Мир", Москва (1975).

Л.Дж.Берлинер (ред.) "Метод спиновых меток. Теория и применение". "Мир", Москва (1979).

Т.Фаррар, Э.Беккер "Импульсная и Фурье-спектроскоия ЯМР". "Мир", Москва (1973).

Н.М.Сергеев "Спектроскопия ЯМР". Изд. МГУ, (1981).

Х.Гюнтер "Введение в курс секктросопии ЯМР". "Мир" (1984).

А.Г.Лундин, Э.И.Федин "ЯМР-спектроскопия". "Наука" (1986).

Э.Бакс. «Двумерный ядерный магнитный резонанс в жидкости». «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск (1989).

Р.Эрнст, Дж.Боденхаузен, А.Вокаун "ЯМР в одном и двух измерениях". "Мир", Москва (1990).

Э.Дероум "Современные методы ЯМР для химических исследований". "Мир", Москва (1992).

Программу составил профессор Э.К.Рууге.