תמ"ג טיטניום (Ti)

הוראת בטיחות: חלק מהחומרים המוזכרים כאן מסוכנים מאוד, יש להתייעץ עם נאמן בטיחות או כימאי לפני העבודה אתם . כאשר החומרים אינם מוכרים על נאמן הבטיחות או הכימאי לחפש בספרות המקצועית מידע בקשר אליהם. הממסים המשמשים לבדיקות תמ"ג הם ברובם דליקים ורעילים. TMS לדוגמא רעיל ודליק, יש להשתמש בכפפות ולעבוד במנדף. במיוחד, TiCl4 מגיב החריפות עם אוויר לח ומייצר אדים רעילים (HCl) ותרכובות Ti(IV) אחרות לא יציבות ורעילות: כבוש ככפות מגן ועבוד במנדף תחת חנקן.

תמ"ג טיטניום

לטיטניום (Ti) יש שני גרעיני תמ"ג בעלי רגישות נמוכה 47Ti ו-49Ti, עם תחום היסט כימי רחב מאוד. הוא מיוחד במינו שהפרש תדר הדהודה שלהם הוא רק 267 חל"מ כך שניתן לראות את שני הגרעינים בו-זמנית (תרשים 1).

תרשים 1. ספקטרופ תמ"ג Ti של TiCl4(טהור) שמראה את שני הגרעינים באותו ספקטרום

ספקטרום טיטניום

49Ti הוא הגרעין המועדף משום שהוא יותר רגיש ונותן סיגנלים חדים יותר מאשר 47Ti (תרשים 2). שני הגרעינים נותנים סיגנלים צרים יחסית בסביבות סימטריות אך מתרחב עם גודל התרכובת כך שהם רחבים מדי להיראות עבור תרכובות בגודל בינוני בספקטרומטר רגיל. לכן משתמשים בתמ"ג טיטניום לחקור תרכובות קטנות.

תרשים 2. השוואה בין תמ"ג 47Ti ו-49Ti של TiCl4 (טהור). 49Ti נותן יותר רגישות וסיגנלים חדים יותר.

ספקטרום טיטניום

לכל סוג של טיטניום יש טווח היסט כימי ייחודי. ניתן למדוד את התמ"ג של טיטניום עבור מצבי חימצון (-II), (0), (II) ו-(IV). אולם, Ti(III) הוא פרמגנטי ולא ניתן לראות בתמ"ג להפרדה גבוהה. צימוד בין גרעיני לטיטניום נראה עם פלואור ב-TiF62- (33 הרץ) ועם 13C ב-Ti(13CO)62- (23 Hz).

תרשים 2. טווחי היסט כימי של תמ"ג טיטניום

תווחי היסטים כימיים לתמג טיטניום

חזרה לראש העמוד

תמ"ג 47טיטניום

47Ti הוא גרעין פחות טוב לתמ"ג ביחס ל-49Ti משום שהוא פחות רגיש ונותן סיגנלים רחבים יותר. אולם הסיגנלים מופיעים כ-267 חל"מ לתדר גבוה מאלא של 49Ti אם הם לא רחבים מדי. 47Ti נותן סיגנלים יחסית חדים במולקולות קטנות וסימטריום אך הם מתרחבים מהר (תרשים 4) (מהר יותר מאלא של 49Ti) עם גודל התרכובת והם רחבים מדי לראות בספקטרומטר רגילה עבור תרכובות בגודל בינוני. ניתן לראות תמ"ג 47Ti רק עבור התרכובות הקטנות ביותר.

תרשים 4. השוואה של ספקטרה תמ"ג 47Ti טהור ו-Ti(OiPr)4 שמראה הרחבת הסיגנל עם גידול המוקולה

ספקטרום 47טיטניום

חזרה לראש העמוד

תכונות גרעין ה-47ti

(הסברים נוספים)

תכונהערך
ספין5/2
שכיחות בטבע7.44%
תחום ההיסט הכימי‎2800 ppm‌, בין -1400 ל-1400
יחס התדירויות (Ξ)5.637534%
חומר יחוס (נקודת אפס יחסית)TiCl4 ב-C6D12*
רוחב פס של חומר הייחוס5.2 הרץ
זמן התפוגה T1 של חומר הייחוסשניות 0.06
רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית1.56 × 10-4
רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר2.10 × 10-3
רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית0.918
רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר12.3
פרמטר רוחב פס‎290 fm4

*שים לב שהיסט הכימי ה-47Ti של TiCl4 טהור הוא 4.8 חל"מ.

חזרה לראש העמוד

תמ"ג 49טיטניום

49Ti הוא הגרעין המועדף לתמ"ג ביחס ל-47Ti משום שהוא יותר רגיש ונותן סיגנלים חדים יותר. 49Ti נותן סיגנלים יחסית חדים במולקולות קטנות וסימטריום אך הם מתרחבים (תרשים 5) עם גודל התרכובת והם רחבים מדי לראות בספקטרומטר רגילה עבור תרכובות בגודל בינוני. ניתן לראות תמ"ג 49Ti רק עבור התרכובות הקטנות.

תרשים 5. השוואה של ספקטרה תמ"ג 47Ti טהור ו-Ti(OiPr)4 שמראה הרחבת הסיגנל עם גידול המוקולה

ספקטרום 49טיטניום

חזרה לראש העמוד

תכונות גרעין ה-49Ti

(הסברים נוספים)

תכונהערך
ספין7/2
שכיחות בטבע5.41%
תחום ההיסט הכימי‎2800 ppm‌, בין -1400 ל-1400
יחס התדירויות (Ξ)5.639037%
חומר יחוס (נקודת אפס יחסית)TiCl4 ב-C6D12*
רוחב פס של חומר הייחוס2.4 הרץ
זמן התפוגה T1 של חומר הייחוסשניות 0.2
רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית2.05 × 10-4
רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר3.79 × 10-3
רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית1.20
רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר22.2
פרמטר רוחב פס‎83 fm4

*שים לב שהיסט הכימי ה-49Ti של TiCl4 טהור הוא 4.6 חל"מ.

חזרה לראש העמוד

מקורות

  1. R. G. Kidd, R. W. Matthews and H. P. Spinney, "Titanium-47 and titanium-49 nuclear magnetic resonance in titanium(IV)-halogen compounds" J. Am. Chem. Soc., 94, 6686 (1972).
  2. N. Hao, B. G. Sayer, G. Dénès, D. G. Bickley, C. Detellier and M. J. McGlinchey, "Titanium-47 and -49 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Chemical Applications" J. Magn. reson., 50, 50-63 (1982).
  3. A. Dormond, M. Fauconet, J. C. Leblanc and C. Moise, "First NMR observation of 47Ti and 49Ti of cyclopentadienyl complexes" Polyhdron, 3, 897-900 (1984).
  4. K. M. Chi, S. R. Frerichs, S. B. Philson and J. E. Ellis, "Highly Reduced Organometallic. 23. Synthesis, Isolation, and Characterization of Hexacrbonyltitanate(2-), Ti(CO)62-. Titanium NMR Spectra of Carbonyltitanates" J. Am. Chem. Soc., 110, 304-304 (1988).
  5. W. C. Finch, E. V. Anslyn and R. H. Grubbs, "Substituent Effects on the Cleavage Rates of Titanocene Metallacyclobutanes" J. Am. Chem. Soc., 110, 2406-2413 (1988).
  6. S. Berger , W. Bock, C. F. Marth, B. Raguse and M. T. Reetz, "47/49Ti NMR of some titanium compounds" Magn. Reson. Chem., 28, 559-560 (1990).

חזרה לראש העמוד

טיטניום, שירות התמ"ג שלנו, 47Ti, תכונות 47Ti, 49Ti, תכונות 49Ti, מקורות, תמ"ג 1D, שיטות תמ"ג, תזרה לדף הבית

©Roy Hoffman and Yair Ozery, The Hebrew University, Revised 2011-05-29T010:55+03