Александр Вячеславович Иевлев - Докладчик

Ядерный магнитный резонанс широко используется, как мощный аналитический метод в различных областях современной науки, медицины и промышленности. Исторически сложилось так, что практическое применение ЯМР разделилось на две разные области: ЯМР-спектроскопию и ЯМР-релаксацию. Первая область связана со спектрами ЯМР, которые показывают количество различных ядер в исследованных образцах. Следовательно, спектры напрямую связаны со строением соединений. В свою очередь данные, собранные в ходе экспериментов по ядерной релаксации, зависят от времени [1]. По этой причине ЯМР-релаксация связана с динамикой исследуемых объектов: вращательными или поступательными движениями в жидкостях и твердых телах, фазовыми переходами в твердом состоянии, спиновой динамикой в твердом состоянии и молекулярной подвижностью в жидких кристаллах. Все эти проблемы находятся в ведении молекулярной физики, физики твердого тела и материаловедения.
Следует признать, что популярность экспериментов по ЯМР-релаксации среди химиков еще не очень высока. Однако, эксперименты по релаксации могут предоставить уникальную структурную информацию, особенно в растворах, где другие подходы недоступны. В настоящее время ЯМР-релаксация играет исключительно важную роль в биофизике, биохимии и молекулярной биологии, где она помогает охарактеризовать движения в сложных биологических макромолекулах, таких как белки и нуклеиновые кислоты. Эти исследования проливают свет на биологическую активность макромолекул и на изменение активности при связывании с другими молекулами. Спиновая релаксация играет важную роль в традиционной ЯМР-спектроскопии. Например, в случае спектрального исследования макромолекул, характерные для них большие времена T1 и короткие T2 делают спектральные ЯМР-эксперименты очень трудными, а иногда и невозможными. В этом случае релаксационные измерения оказываются единственным инструментом исследования.
Таким образом, общее представление о происхождении релаксационных процессов и связи релаксационных характеристик с динамикой молекул в растворе и твердых телах может оказаться весьма полезным дополнительным аргументом при анализе и интерпретации сложной спектральной информации.
Иными словами ядерная магнитная релаксация является фундаментальным свойством ядерного магнетизма, характеризующим динамику системы ядерных спинов и ЯМР-релаксации необходимо уделять достаточное внимание для понимания роли этого явления в теории и практике ЯМР-спектроскопии. Вместе с тем высокая информативность параметров релаксации о свойствах исследуемого вещества, сравнительная простота экспериментального определения этих параметров, а также достаточно развитая за прошедшее время теоретическая интерпретация эксперимента позволяет выделить магнитную релаксацию в отдельный физический метод исследования вещества - ядерную магнитную релаксационную спектроскопию.
Изучение движения молекул и атомов в твёрдых телах, жидкостях и газах, исследования реакций комплексообразования, химического обмена, сольватации и межмолекулярных взаимодействий в растворах, определение параметров электронного строения металлов и сплавов, изучение электрон-ядерных взаимодействий, строения и свойств молекул... - вот далеко не полный спектр задач, которые можно решать, изучая релаксационные параметры.

[1] Vladimir I. Bakhmutov - Practical NMR Relaxation for Chemists, 2004
30 июн 2022

Внешняя организация (университет)

НазваниеСанкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Акроним внешней организацииСПбГТИ (СПбГТУ)
МестоположениеMoskovskii Pr 26
ГородSt Petersburg
Страна/TерриторияРоссийская Федерация

ID: 96966344