Động học (Kinetics) và Động lực học (Dynamics) là hai khái niệm hoàn toàn khác nhau cả về chữ viết cũng như ý nghĩa, dù chúng có ít nhiều liên quan. Nhưng trong tiếng Việt, hai khái niệm này chỉ khác nhau một chữ "lực" và đôi khi vẫn bị lẫn lộn. Động học nghiên cứu sự diễn tiến của quá trình theo thời gian, trong khi Động lực học nghiên cứu nguồn gốc, bản chất của quá trình. Nói chung, Động lực học là một khái niệm mang tính tổng quát, bao trùm, rộng lớn hơn nhiều so với Động học. Và cả hai khái niệm đều có vai trò quan trọng trong hóa học, trong đó có NMR.
NMR được ứng dụng để nghiên cứu cả động học và động lực học hóa học. Bạn đọc có thể tìm thấy hai lĩnh vực này riêng rẽ nhau khi tìm bằng tiếng Anh trên internet. Dù vậy, trong phần mang tên "NMR động học" này sẽ không tách bạch NMR động học và NMR động lực học mà gộp chung các bài toán NMR có tính chất động điển hình.
14.1. Thời gian hồi phục
14.2. In-situ NMR
14.3. Trật tự khuếch tán phân tử và phổ DOSY
14.4. Động lực học NMR
Động lực học NMR là nhánh ứng dụng NMR để nghiên cứu các quá trình biến đổi (vật lý hoặc hóa học) của vật chất. Như vậy, cũng có thể hiểu bước đầu tiên trong NMR động lực học chính là NMR động học, nhằm nghiên cứu quá trình biến đổi theo thời gian, từ đó tính ra vận tốc phản ứng. Tiếp theo sau bước NMR động học sẽ là xác định hằng số cân bằng, năng lượng tự do (Denta G), enthalpy (Denta H), entropy (Denta S), ... là các tham số động lực học cơ bản của quá trình.
Các quá trình biến đổi có thể diễn ra rất nhanh (vài phần triêu giây) hoặc rất chậm (hàng thế kỷ). Việc ứng dụng kỹ thuật nào thích hợp phụ thuộc vận tốc quá trình. Với NMR, người ta thường chia ra các vùng vận tốc biến đổi như sau:
- Quá trình rất nhanh, cỡ phần nghìn giây (ms): Vì vận tốc trung bình các quá trình xung trong kỹ thuật NMR là cỡ giây (s), nên không thể "chụp" được các quá trình nhanh cỡ ms. Do vậy, CS của tín hiệu NMR sẽ chỉ là một giá trị trung bình, giống như chúng ta dùng máy ảnh thường để chụp chuyển động của một xe đua công thức 1. Dù vậy, nếu giá trị CS của mỗi cấu tử thật sự khác nhau thì người ta lợi dụng sự phụ thuộc hằng số cân bằng vào nhiệt độ để ngoại suy ra CS của mỗi cấu tử thành phần. Cụ thể, bằng cách đo phổ NMR tại các nhiệt độ khác nhau, chúng ta sẽ dựng được đường cong mô tả sự phụ thuộc CS theo nhiệt độ. Từ đường cong (thường có dạng chữ S) này sẽ tính ra được CS của các cấu tử thành phần cũng như các thông số động lực học cơ bản khác.
- Quá trình nhanh vừa, cỡ giây (s): Tín hiệu vẫn bị xòe rộng.
- Quá trình chậm, cỡ phút (min): Bắt đầu tách riêng các cấu tử, đồng thời với các tín hiệu trao đổi (trên phổ NOESY hay EXSY).
- Quá trình rất chậm, cỡ vài phút: Tách "ngon" các tín hiệu hẹp.
Khái niệm tautomer
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét