Поляризация волн
- 1 year ago
- 0
- 0
Химически индуцированная динамическая поляризация ядер (ХИДПЯ) — неравновесная заселенность ядерных магнитных уровней, возникающая в термических или фотохимических радикальных реакциях и детектируемая спектроскопией ЯМР в виде усиленных сигналов поглощения или испускания. Ядерная намагниченность, детектируемая в продуктах реакций, может превышать равновесную в несколько сотен раз. Аналогичные явления обнаружены также в спектрах ЭПР . Они являются признаком неравновесной поляризации электронов , вызванной химическими реакциями (химическая поляризация электронов, ХПЭ).
Для создания ХИДПЯ необходимы сильные и зависящие от времени магнитные взаимодействия ядерной спиновой системы с другими степенями свободы молекул . Такие взаимодействия существуют в парамагнитных частицах (ионах или радикалах), в которых суммарный электронный спин не равен нулю, а электронно-ядерное взаимодействие достаточно сильное. Явление ХИДПЯ появляется при рождении (диссоциация молекул), существовании (эволюция заселённостей спинами состояний) и гибели молекул-радикалов (синтез молекул конечных продуктов химической реакции). Наиболее существенным механизмом создания ХИДПЯ является интеркомбинационная синглет-триплетная конверсия в радикальных парах.
Химическая поляризация ядер используется для изучения короткоживущих радикалов и механизмов радикальных реакций.
Для усиления ядерной намагниченности в экспериментах ЯМР.
В последнее время ХИДПЯ также активно используется для изучения поверхностной структуры белков , в которых ароматические аминокислоты гистидин , тирозин и триптофан могут быть поляризованы в фотохимических реакциях с флавинами и другими азотсодержащими ароматическими соединениями. В результате фотохимической реакции в молекуле белка поляризуются только те аминокислоты , которые располагаются на поверхности молекулы и доступны второму реагенту. ХИДПЯ, таким образом, дает информацию о поверхностной структуре белка, как в нативном, так и в частично развернутом состоянии, а также позволяет изучать взаимодействие белков с лигандами , модифицирующими структуру поверхности.
ХИДПЯ позволяет объяснить причины влияния магнитных полей на скорости протекания химических и биологических процессов. Магнитное поле способно изменять вероятности протекания элементарных химических актов. Магнитное поле может влиять на вероятность химических реакций, которые протекают через состояния с разной спиновой мультиплетностью . Оно индуцирует интеркомбинационные переходы между этими состояниями или изменяет вероятности этих переходов.