תמ"ג קדמיום (Cd)

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. בחיוחד, קדמיום הוא מסרתן רעיל: כבוש כפפות מגן. דימתיל קדמיום נדיף: לבוש ביגוד מגן ועבוד במנדף. כפפות לטקס לא מגינות.

תמ"ג קדמיום

לקדמיום (Cd) יש שני גרעינים פעילי תמ"ג ספין חצי, 111Cd ו-113Cd, שנותנים סיגנלים חדים (תרשים 1) פרוס על תחום היסט כימי רחב. 113Cd קצת יותר רגיש ולכן הוא המועדף בדרך כלל. משתמשים בתמ"ג קדמיום לחקר תרכובות ארגנוקדמיום, קדמיום או-אורגנית וקישור קדמיום לחלבונים ותרכובות ביולוגיות אחרות.

תרשים 1. השוואת ספקטרומי תמ"ג (עם הרפת צימוד) של איזוטופי קמיום 111Cd ו-113Cd בדימתיל קדמיום טהור

ספקטרום קדמיום

לכל סוג תרכובת קדמיום יש טווח היסט כימי אופייני (תרשים 2).

תרשים 2. טווחי היסט כימי של תמ"ג קדמיום

תווחי היסטים כימיים לתמג קדמיום

שני גרעיני קדמיום מפוצלים על ידי גרעינים אחרים. דווחו על צימוד ל-1H, 13C, 31P ו-77Se. בגרעין הנצמד נראים שני צימודים כלווינים כמו בספקטרום פחמן בתרשים 3. צימוד אופייני חד-קשרי לפחמן בסביבות 500 הרץ עם הצימוד ל-111Cd קצת יותר קטן מזה של 113Cd.

תרשים 3. ספקטרום תמ"ג 13C של Me2Cd שמראה צימוד לשני גרעיני קדמיום

ספקטרום פחמן צמוד לקדמיום

צימודים אפניים דו- ותלת-קשריים לפרוטון בסביבות 50 הרץ. ההבדל בין קבועי צימוד בין 111Cd ו-113Cd לבין פרוטון כה קטן שהם נראים ממוזגים בספקטרון בתרשים 4.

תרשים 4. ספקטרום תמ"ג 1H של Me2Cd שמראה לכאורה צימוד יחיד לשני גרעיני קדמיום

ספקטרום פרוטון צמוד לקדמיום

הגברת הפרדה מפריד בין שני הצימודים (תרשים 5).

תרשים 5. ספקטרום תמ"ג 1H של Me2Cd שמראה צימודים נפרדים לכל גרעין קדמיום

ספקטרום פרוטון צמוד לקדמיום

חזרה לראש העמוד

תמ"ג 111קדמיום

(111Cd) 111קדמיום הוא קצת פחות רגיש מ-113Cd ולכן בדרך כלל לא הגרעין המועדף של קדמיום. הואגרעין ספין חצי ונותן סיגנלים חדים (תרשים 6).

תרשים 6. ספקטרום תמ"ג 111Cd של Me2Cd שמראה צימוד ל-13C כלוויינים

ספקטרום 111קדמיום

קדמיום הרבה להצתמד לגרעינים אחרים, 1H, 13C, 19F וכו'. ניתן להתפטר מצימוד לפרוטון על ידי הפרת ציוד כמו בתרשים 6. הספקטרום הנצמד של דמתיל קדמיום (תרשים 7) מראה צימוד דו-קשרי לפרוטון, (2J111Cd,H) של 49.6 הרץ.

תרשים 76. ספקטרום תמ"ג 111Cd של Me2Cd טהור שמראה צימוד ל-1H

ספקטרום 111קדמיום צמוד לפרוטון

חזרה לראש העמוד

תכונות גרעין ה-111Cd

(הסברים נוספים)

תכונהערך
ספין1/2
שכיחות בטבע12.80%
תחום ההיסט הכימי‎650 ppm‌, בין -0 ל-650
יחס התדירויות (Ξ)21.215480%
חומר יחוס (נקודת אפס יחסית)Me2Cd
רוחב פס של חומר הייחוס2.7 הרץ
זמן התפוגה T1 של חומר הייחוסשניות 0.65
רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית1.25 × 10-35
רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר6.69 × 10-3
רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית7.27
רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר59.8

חזרה לראש העמוד

תמ"ג 113קדמיום

(113Cd) 113קדמיום הוא קצת יותר רגיש מ-111Cd ולכן הוא בדרך כלל הגרעין המועדף של קדמיום. הואגרעין ספין חצי ונותן סיגנלים חדים (תרשים 8).

תרשים 8. ספקטרום תמ"ג 113Cd של Me2Cd שמראה צימוד ל-13C כלוויינים

ספקטרום 113קדמיום

קדמיום הרבה להצתמד לגרעינים אחרים, 1H, 13C, 19F וכו'. ניתן להתפטר מצימוד לפרוטון על ידי הפרת ציוד כמו בתרשים 8. הספקטרום הנצמד של דמתיל קדמיום (תרשים 9) מראה צימוד דו-קשרי לפרוטון, (2J113Cd,H) של 51.9 הרץ.

תרשים 76. ספקטרום תמ"ג 113Cd של Me2Cd טהור שמראה צימוד ל-1H

ספקטרום 113קדמיום צמוד לפרוטון

חזרה לראש העמוד

תכונות גרעין ה-113Cd

(הסברים נוספים)

תכונהערך
ספין1/2
שכיחות בטבע12.22%
תחום ההיסט הכימי‎650 ppm‌, בין -0 ל-650
יחס התדירויות (Ξ)22.193175%
חומר יחוס (נקודת אפס יחסית)Me2Cd
רוחב פס של חומר הייחוס2.5 הרץ
זמן התפוגה T1 של חומר הייחוסשניות 0.65
רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית1.35 × 10-3
רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר0.0125
רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית7.94
רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר65.0

חזרה לראש העמוד

מקורות

  1. G. E. Maciel and M. Borzo, "High resolution cadmium-113 nuclear magnetic resonance by pulse Fourier transform", J. Chem. Soc., Chem. Comm., 394 (1973).
  2. C. J. Turner and R. F. M. White, "Heteronuclear magnetic double-resonance studies of cadmium-113 shielding in dialkyl cadmium compounds", J. Magn. Res., 26, 1-5 (1977).
  3. I. M. Armitage and Y. Boulanger, "Cadmium-113 NMR", NMR Newly Accessible Nucl., 2, 337-365 (1983).
  4. J. L. Sudmeier, J. L. Evelhoch, S. J. Bell, M. C. Storm and M. F. Dunn, "Cadmium-113 NMR studies of insulin and calmodulin", Dev. Biochem., 14, 235-237 (1980).
  5. G. K. Carson and P. A. W. Dean, "A selenium-77 and cadmium-113 NMR spectroscopic study of phenylselenolate complexes of cadmium", Inorg. Chim. Acta, 66, 37-39 (1982).
  6. P. F. Rodesiler and E. L. Amma, "The solid and solution cadmium-113 NMR spectra of six and seven coordinate cadmium dications: relevance to calcium-substitution proteins", J. Chem. Soc., Chem. Comm., 182-184, (1982).
  7. Y. Boulanger, I. M. Armitage, K. A. Miklossy and D. R. Winge, "Cadmium-113 NMR study of a metallothionein fragment. Evidence for a two-domain structure", J. Biol. Chem., 257, 13717-13719 (1982).
  8. Structure elucidation of the metal-binding sites in metallothionein by cadmium -113 NMR. Armitage, Ian M.; Otvos, James D.; Briggs, Richard W.; Boulanger, Yvan. Dep. Mol. Biophys. Biochem., Yale Univ., New Haven, CT, USA. Federation Proceedings (1982), 41(13), 2974-80.
  9. P. Gettins and J. E. Coleman, "Cadmium-113 nuclear magnetic resonance of cadmium (II) alkaline phosphatases", J. Biol. Chem., 258, 397-407 (1983).
  10. J. K. Nicholson, P. J. Sadler, K. Cain, D. E. Holt, M. Webb and G. E. Hawkes, "88 MHz cadmium-113 NMR studies of native rat liver metallothioneins", Biochem. J., 211, 251-255 (1983).
  11. Cadmium-113 NMR. Armitage, Ian M.; Boulanger, Yvan. Dep. Mol. Biophys. Biochem., Yale Univ., New Haven, CT, USA. Editor(s): Laszlo, Pierre. NMR Newly Accessible Nucl., 2, 337-65 (1983).
  12. I. G. Dance, "Applications of cadmium NMR to polycadmium complexes. II. [Cdx(SPh)y]2x-y species in solution in relation to metallothionein aggregates", Inorg. Chim. Acta, 108, 227-230 (1985).
  13. I. G. Dance, "Applications of cadmium NMR to polycadmium complexes. III. Effects of zinc/cadmium and selenium/sulfur substitution in the tetraadamantanoid cage [S4Cd10(SPh)16]4- in relation to heterometal metallothioneins", Aust. J. Chem., 38, 1745-1755 (1985).
  14. I. G. Dance, R. G. Garbutt and D. C. Craig, "Applications of cadmium NMR to polycadmium complexes. IV. Reactions of [Cd10(SCH2CH2OH)16]4+ with chloride ion, and the crystal and molecular structure of hexadeca(2-hydroxyethanethiolato)tetrachlorodecacadmium [Cd10(SCH2CH2OH)16Cl4]", Aust. J. Chem., 39, 1339-1463 (1986).
  15. M. A. Kennedy and P. D. Ellis, "Cadmium-113 nuclear magnetic resonance spectroscopy of Cd2+-substituted heme and myoglobin", J. Am. Chem. Soc., 111, 3195-3203 (1989).
  16. J. E. Coleman, "Cadmium-113 nuclear magnetic resonance applied to metalloproteins", Methods in Enzymology, 227 (Metallobiochemistry, Pt. D) 16-43 (1993).
  17. F. He, X. Mao, "Study of the coordination sites of histidine to cadmium (II)", Bopuxue Zazhi, 13, 25-34 (1996).

חזרה לראש העמוד

קדמיום, שירות התמ"ג שלנו, 111Cd, תכונות 111Cd, 113Cd, תכונות 113Cd, מקורות, תמ"ג 1D, שיטות תמ"ג, תזרה לדף הבית

©Roy Hoffman and Yair Ozery, The Hebrew University, Revised 2012-05-01T014:56+03