view in publisher's site

Paramagnetic NMR in solution and the solid state

The field of paramagnetic NMR has expanded considerably in recent years, both in solution and the solid state. This review addresses both the theoretical description of paramagnetic NMR, and the way in which it is currently practised. We provide a review of the theory of the NMR parameters of systems in both solution and the solid state. Here we unify the different languages used by the NMR, EPR, quantum chemistry/DFT, and magnetism communities to provide a comprehensive and coherent theoretical description. We cover the theory of the paramagnetic shift and shift anisotropy in solution both in the traditional formalism in terms of the magnetic susceptibility tensor, and using a more modern formalism employing the relevant EPR parameters, such as are used in first-principles calculations. In addition we examine the theory first in the simple non-relativistic picture, and then in the presence of spin-orbit coupling. These ideas are then extended to a description of the paramagnetic shift in periodic solids, where it is necessary to include the bulk magnetic properties, such as magnetic ordering at low temperatures. The description of the paramagnetic shift is completed by describing the current understanding of such shifts due to lanthanide and actinide ions. We then examine the paramagnetic relaxation enhancement, using a simple model employing a phenomenological picture of the electronic relaxation, and again using a more complex state-of-the-art theory which incorporates electronic relaxation explicitly. An additional important consideration in the solid state is the impact of bulk magnetic susceptibility effects on the form of the spectrum, where we include some ideas from the field of classical electrodynamics. We then continue by describing in detail the solution and solid-state NMR methods that have been deployed in the study of paramagnetic systems in chemistry, biology, and the materials sciences. Finally we describe a number of case studies in paramagnetic NMR that have been specifically chosen to highlight how the theory in part one, and the methods in part two, can be used in practice. The systems chosen include small organometallic complexes in solution, solid battery electrode materials, metalloproteins in both solution and the solid state, systems containing lanthanide ions, and multi-component materials used in pharmaceutical controlled-release formulations that have been doped with paramagnetic species to measure the component domain sizes.Graphical abstractDownload high-res image (128KB)Download full-size image

NMR در محلول و حالت جامد

میدان پارامغناطیسی که در سال‌های اخیر به طور قابل‌توجهی گسترش‌یافته است، هم در محلول و هم در حالت جامد. این بازبینی هم به توصیف نظری پارامغناطیسی و نیز روشی که در آن در حال حاضر انجام شده‌است می‌پردازد. ما مروری بر تیوری پارامترهای NMR سیستم‌ها در هر دو راه‌حل و حالت جامد ارایه می‌دهیم. در اینجا زبان‌های مختلف مورد استفاده توسط NMR، EPR، شیمی کوانتومی، DFT و مغناطیس را متحد می‌کنیم تا یک توصیف نظری منسجم و منسجم ارایه دهیم. ما نظریه تغییر پارامغناطیسی و anisotropy شیفت در محلول را هم در فرمول‌بندی سنتی با استفاده از the مغناطیس مغناطیسی، و استفاده از یک فرمول‌بندی جدید بکار می‌بریم که پارامترهای EPR مربوطه را بکار می‌برد که در محاسبات اصول اول به کار می‌روند. به علاوه ما فرضیه اول را در تصویر non ساده، و سپس در حضور تزویج دور مدار چرخش می‌کنیم. سپس این ایده‌ها به شرح تغییر پارامغناطیسی در جامدات دوره‌ای تعمیم داده می‌شوند، که در آن لازم است تا خواص مغناطیسی حجیم، مانند نظم مغناطیسی در دماهای پایین را در بر داشته باشد. توصیف تغییر پارامغناطیسی با شرح درک جریان از چنین تحولاتی ناشی از یون‌های lanthanide و actinide کامل شده‌است. سپس با استفاده از یک مدل ساده با استفاده از یک تصویر پدیده‌شناسی از آرامش الکترونیکی، و دوباره با استفاده از یک نظریه پیچیده‌تر از هنر، که آرامش الکترونیکی را به طور صریح بیان می‌کند بررسی می‌کنیم. یک بررسی مهم دیگر در حالت جامد تاثیر اثرات مغناطیس پذیری عمده بر شکل طیف است که در آن ما برخی از ایده‌ها را از میدان الکترودینامیک کلاسیک در نظر می‌گیریم. سپس با تشریح جزییات روش‌های حل و روش‌های جامد و جامد که در مطالعه سیستم‌های پارامغناطیسی در شیمی، زیست‌شناسی و علوم مواد مورداستفاده قرار گرفته‌اند ادامه می‌دهیم. در نهایت ما تعدادی از مطالعات موردی در پارامغناطیسی را توصیف می‌کنیم که به طور خاص برای برجسته کردن این که چگونه نظریه در بخش یک، و روش‌ها در بخش دو، می‌توانند در عمل مورد استفاده قرار گیرند را توصیف می‌کنیم. سیستم‌های انتخاب‌شده شامل کمپلکس‌های organometallic کوچک در محلول، مواد الکترود باتری جامد، metalloproteins در هر دو محلول، و مواد چند جزیی مورد استفاده در فرمولاسیون های کنترل کنترل‌شده داروسازی، که با گونه‌های پارامغناطیسی به کار گرفته شده‌اند تا تصویر با سایز بالا را اندازه‌گیری کنند (۱۲۸ کیلوبایت).
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Biochemistry
  • ترجمه مقاله Biochemistry
  • مقاله بیوشیمی
  • ترجمه مقاله بیوشیمی
  • مقاله Spectroscopy
  • ترجمه مقاله Spectroscopy
  • مقاله اسپکتروسکوپی
  • ترجمه مقاله اسپکتروسکوپی
  • مقاله Analytical Chemistry
  • ترجمه مقاله Analytical Chemistry
  • مقاله شیمی تجزیه
  • ترجمه مقاله شیمی تجزیه
  • مقاله Nuclear and High Energy Physics
  • ترجمه مقاله Nuclear and High Energy Physics
  • مقاله فیزیک هسته‌ای و ذرات اتمی
  • ترجمه مقاله فیزیک هسته‌ای و ذرات اتمی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.