Polarizarea chimică a nucleelor

Polarizarea nucleară dinamică indusă chimic (CIDP) este o populație de neechilibru de niveluri magnetice nucleare care apare în reacții radicale termice sau fotochimice și este detectată prin spectroscopie RMN sub formă de semnale îmbunătățite de absorbție sau emisie. Magnetizarea nucleară detectată în produșii de reacție poate depăși echilibrul de câteva sute de ori. Fenomene similare au fost găsite și în spectrele EPR . Ele sunt un semn de polarizare a electronilor de neechilibru cauzată de reacții chimice (polarizare chimică a electronilor, CPE).

Mecanismul fenomenului

Pentru a crea CIDPN, sunt necesare interacțiuni magnetice puternice și dependente de timp ale sistemului de spin nuclear cu alte grade de libertate ale moleculelor [1] . Astfel de interacțiuni există în particule paramagnetice (ioni sau radicali), în care spinul total al electronilor nu este egal cu zero, iar interacțiunea electron-nuclear este suficient de puternică. Fenomenul CIIDNP apare în timpul nașterii (disocierea moleculelor), existenței (evoluția populațiilor de spin ale stărilor) și morții moleculelor radicale (sinteza moleculelor produselor finale ale unei reacții chimice). Cel mai semnificativ mecanism pentru crearea CIIDNP este conversia intercombinației singlet-triplet în perechi de radicali .

Unde este

Chimie

Polarizarea chimică a nucleelor ​​este utilizată pentru a studia radicalii de scurtă durată și mecanismele reacțiilor radicale.

Rezonanța magnetică nucleară

Pentru a îmbunătăți magnetizarea nucleară în experimentele RMN.

Studierea structurii proteinelor

Recent, CIDP a fost folosit în mod activ pentru a studia structura de suprafață a proteinelor , în care aminoacizii aromatici histidină , tirozină și triptofan pot fi polarizați în reacții fotochimice cu flavine și alți compuși aromatici care conțin azot. Ca urmare a unei reacții fotochimice într-o moleculă de proteină, sunt polarizați doar acei aminoacizi care se află pe suprafața moleculei și sunt accesibili celui de-al doilea reactiv. CIDP furnizează astfel informații despre structura de suprafață a unei proteine, atât în ​​starea sa nativă, cât și parțial desfășurată și, de asemenea, face posibilă studierea interacțiunii proteinelor cu liganzii care modifică structura de suprafață.

Magnetobiologie

HIDP permite explicarea cauzelor influenței câmpurilor magnetice asupra ratelor proceselor chimice și biologice. Câmpul magnetic este capabil să modifice probabilitățile evenimentelor chimice elementare. Un câmp magnetic poate afecta probabilitatea reacțiilor chimice care se desfășoară prin stări cu multiplicitate de spin diferită . Induce tranziții de intercombinație între aceste stări sau modifică probabilitățile acestor tranziții.

Bibliografie

Note

  1. Polishchuk V. R. Cum să vezi o moleculă. - M., Chimie, 1979. - Tiraj 70.000 exemplare. - p. 340-346