תמג כספית (Hg)

לכספית יש שני גרעינים פעילי תמ" ג, ¹⁹⁹Hg ו-²⁰¹Hg. ¹⁹⁹Hg הוא גרעין ספין חצי עם ברגישות נמוכה שנותן סיגנלים חדים פרוב על טווח היסט כימי רחב מאוד. ²⁰¹Hg הוא ארבע קוטבי עם רגישות נמוכה שנותן סיגנלים רחבים מדי מכדי לראות בספקטרומטר רגילה אפילו עבור מולקולות קטנות כמו דימתיל כספית. לכן ¹⁹⁹Hg הוא גרעין הכספית המועדף. משתמשים ב-תמ"ג ¹⁹⁹Hg לחקור תרכובות כספית, מבניהם והדינמיקה שלהם. ניתן להשתמש בה לחקור קשר ביולוגי מתופעות הרלקסציה.

לכל סוג של תרכובת כספית יש תחום היסט כימי ייחודי (תרשים 1).

תרשים 1. טווחי היסט כימי של תמ"ג כספית

תמ"ג ¹⁹⁹כספית

¹⁹⁹Hg נותן סיגנלים חדים (תרשים 2) והוא יותר רגיש מ-²⁰¹Hg. לכן ¹⁹⁹Hg הוא גרעין הכספית המועדף.

תרשים 2. ספקטרום תמ"ג ¹⁹⁹Hg עם הפרת צימוד של Me₂Hg (טהור)

¹⁹⁹Hg מרבה להראות פיצולים מגרעינים אחרים. צימוד דו-קשרי ¹H-¹⁹⁹Hg בין 100 ל-270 הרץ (תרשימים 3 ו-4). צימוד חד-קשרי ל-¹³C הוא בין 600 ו-3000 הרץ (תרשימים 5 ו-6), דו-קשרי בין 70 ל-130 הרץ ותלת קשרי בין 100 ו-220 הרץ.

תרשים 3. ספקטרום תמ"ג ¹⁹⁹Hg של Me₂Hg (טהור) שמראה צימוד לפרוטון

תרשים 4. ספקטרום תמ"ג ¹H של Me₂Hg (טהור) שמראה צימוד ל-¹⁹⁹Hg

תרשים 5. ספקטרום תמ"ג ¹⁹⁹Hg של Me₂Hg (טהור) שמראה צימוד ל-¹³C

תרשים 6. ספקטרום תמ"ג ¹³C של Me₂Hg (טהור)שמראה צימוד ל-¹⁹⁹Hg

תכונות גרעין ה-¹⁹⁹Hg

(הסברים נוספים)

תמ"ג ²⁰¹כספית

²⁰¹Hg הוא גרעין ארבע קוטבי שנותן סיגנלים רחבים מדי מכדי לראות סיגנלים רחבים מדי מכדי לראות בספקטרומטר רגילה אפילו עבור מולקולות קטנות כמו דימתיל כספית. בנוסף ²⁰¹Hg פחות רגיש מ-¹⁹⁹Hg. לכן ²⁰¹Hg אינו גרעין הכספיתהמועדף לתמ"ג. מאחר שלא ניתן לראותו, אין לנו ניסיון שימושי ב-²⁰¹Hg במעבדה שלנו.

תכונות גרעין ה-²⁰¹Hg

(הסברים נוספים)

מקורות

• V. S. Petrosyan, and O. A. Reutov, "Study of the structure and complexation of organic and inorganic derivatives of metals by means of NMR spectroscopy of heavy nuclei", Pure Appl. Chem., 37, 147-59 (1974).
• M. Borzo and G. E. Maciel, "Mercury-199 chemical shifts of organomercury compounds by Fourier transform NMR", J. Magn. Reson., 19, 279-282 (1975).
• N. K. Wilson, R. D. Zehr and P. D. Ellis, "Carbon-13 nuclear magnetic resonance. Carbon-13 chemical shifts and carbon-13-mercury-199 coupling constants for some organomercury compounds", J. Magn. Reson., 21, 437-443 (1976).
• J. L. Sudmeier and T. G. Perkins, " Studies of single ¹⁹⁹HgII ion resonances in the active site of human carbonic anhydrase B by Fourier transform nuclear magnetic resonance", J. Am. Chem. Soc., 99, 7732-7733 (1977).
• A. J. Canty, A. Marker, P. Barron and P. C. Healy, "A mercury-199 NMR spectroscopic study of two- and three-coordinate methylmercury(II) complexes, [MeHgL]NO₃", J. Organometal. Chem., 144, 371-379 (1978).
• Y. A. Strelenko, Y. G. Bundel, F. H. Kasumov, V. I. Rozenberg, O. A. Reutov and Y. A. Ustynyuk, "σ,π,-Conjugation and mercury-199 shielding constants in benzyl derivatives of mercury", J. Organometal. Chem., 159, 131-135 (1978).
• M. J. Albright and J. P. Oliver, "Studies on main group metal-transition-metal bonded compounds. 7. A mercury-199 NMR study of some Group VI transition-metal mercury compounds", J. Organometal. Chem., 172, 99-107 (1979).
• R. Colton and D. Dakternieks, "Phosphorus-31 and mercury-199 NMR studies on mercury (II) halide-tributylphosphine complexes", Aust. J. Chem., 33, 955-963 (1980).
• R. Meyer, L. Gorrichon-Guigon and P. Maroni, "Carbon-13 and mercury-199 NMR study on oxobromo- and dioxomercuric compounds", J. Organometal. Chem., 188, 11-24 (1980).
• M. F. Roberts, D. A. Vidusek and G. Bodenhausen, "Adducts of ethylmercury phosphate with amino acids studied by indirect detection of mercury-199 NMR", FEBS Lett., 117, 311-314 (1980).
• P. R. Wells and D. W. Hawker, "Mercury-199 NMR chemical shifts in substituted diphenylmercury and phenylmercuric chloride", Org. Magn. Reson., 17, 26-27 (1981).
• M. J. Albright, T. F. Schaaf, A. K. Hovland and J. P. Oliver, "Metal-silicon bonded compounds. XVIII. A mercury-199 FT NMR study of some silylmercury derivatives and selected organomercury compounds", J. Organometal. Chem., 259, 37-50 (1983).
• A. M. Bond, R. Colton, M. L. Dillon, J. E. Moir and D. R. Page, "Investigation of exchange and redox reactions of mercury dithiocarbamate complexes by electrochemical techniques at mercury electrodes, mercury-199 nuclear magnetic resonance spectrometry and mass spectrometry", Inorg. Chem., 23, 2883-2889 (1984).
• A. R. Norris and R. Kumar, "Mercury-199 NMR correlations in methylmercury(II) complexes of nucleic acid constituents and their analogs", Inorg. Chim. Acta, 93, L63-L65 (1984).
• P. A. W. Dean and R. S. Srivastava, "A multinuclear (proton, phosphorus-31, mercury-199) nuclear magnetic resonance study of some complexes of mercury (II) with ditertiary phosphines", Can. J. Chem., 63, 2829-2839 (1985).
• K. E. Rowland and R. D. Thomas, "Carbon-13 and mercury-199 NMR data for methyl-substituted diarylmercury compounds", Magn. Reson. Chem., 23, 916-919 (1985).
• G. B. Deacon, M. J. O'Connor and G. N. Stretton, "Organomercury compounds. XXVIII. The synthesis and mercury-199 NMR spectra of some unsymmetrically dimercurated arenes", Aust. J. Chem., 39, 953-962 (1986).
• B. F. Abrahams, M. Corbett, D. Dakternieks, R. W. Gable, B. F. Hoskins, E. R. T. Tiekink and G. Winter, "NMR studies of phosphine adducts of mercury and cadmium xanthates and halo xanthates. Crystal and molecular structures of Cd(S₂COPr-iso)₂PPh₃, Hg(S₂COPr-iso)₂PPh₃ and Hg(S₂COPr-iso)₂P(c-C₆H₁₁)₃ (c-C₆H₁₁ = cyclohexyl)", Aust. J. Chem., 39, 1993-2001 (1986).
• L. V. Pankratov, I. M. Penyagina, L. N. Zakharov, M. N. Bochkarev, G. A. Razuvaev, Y. K. Grishin, Y. A. Ustynyuk and Y. T. Struchkov, "Reactivity of germylmercurate complexes", J. Organometal. Chem., 335, 313-322 (1987).
• M. M. Kubicki, J. Y. Le Gall, R. Pichon, J. Y. Salaun, M. Cano and J. A. Campo, "⁹⁵Mo and ¹⁹⁹Hg NMR studies on complexes containing molybdenum-mercury bonds and substituted cyclopentadienyl ligands: [(C₅H₅-nR_n)(CO)₃Mo]xHgX_2-x (R = Me, n = 0, 1, 4, 5; R = Ph, n = 4; X = Cl, Br, I; x = 1, 2)", J. Organometal. Chem., 348, 349-356 (1988).
• M. Delnomdedieu, D. Georgescauld, A. Boudou and E. J. Dufourc, "Mercury-199 NMR. A tool to follow chemical speciation of mercury compounds", Bull. Magn. Reson., 11, 420 (1989).
• M. Delnomdedieu, A. Boudou, D. Georgescauld and E. J. Dufourc, "Specific interactions of mercury chloride with membranes and other ligands as revealed by mercury – NMR", Chem. Bio. Interact., 81, 243-269 (1992).
• M. Cano, J. A. Campo, J. Y. Le Gall, R. Pichon, J. Y. Salaun and M. M. Kubicki, "Molybdenum- mercury bond. NMR (mercury-199, phosphorus-31, proton) and IR study on [(C₅H₅)(CO)₂LMoHgZ] [L = P(4-XC₆H₄)₃ (X = F, Cl, Me, OMe), P(CH₂CH₃)₃, P(CH₂CH₂CN)₃; Z = Cl, I, (C₅H₅)(CO)₂LMo] complexes", Inorg. Chim. Acta, 193, 207-212 (1992).
• L. Yang, J. Chen, X. Lei, Y. Wu and M. Song, "Substituent effect on mercury-199 chemical shifts in some bisarylmercurials and aryl(2-benzothiazolylthio)mercurials", Chem. Res. Chin. Univ., 8, 81-83 (1992).
• X. Yang, Z. Zheng, C. B. Knobler and M. F. Hawthorne, ""Anti-crown" chemistry: synthesis of [9]mercuracarborand-3 and the crystal structure of its acetonitrile complexes", J. Am. Chem. Soc., 115, 193-195 (1993).
• Y. K. Grishin, V. V. Orlov, G. A. Artamkina and Y. A. Ustynyuk, "Mercury-199 nuclear magnetic shielding constants of benzyl mercury derivatives", Zh. Organich. Khim., 30, 1601-1607 (1994).
• Y. J. Wu, S. Q. Huo, H. Z. Yuan and Y. H. Liu, "Secondary interaction and n-π conjugation in ferrocenylimine derivatives of mercury as probed by Hg-199 NMR", Main Group Chem., 1, 253-256 (1996).
• A. Berra, M. L. Di Vona, B. Floris and S. Licoccia, "¹⁹⁹Hg NMR: a tool for direct detection of the products from acetoxymercuration of alkynes", Appl. Organometal. Chem., 14, 565-569 (2000).
• F. S. H. Vieco, N. M. Hiramatsu, E. Tedeschi, D. B. Rezende and I. P. A. Campos, "The γ-cis effect in the mercury-199 NMR spectroscopy of substituted vinylmercury halides", J. Chem. Res., Syn., 25-27 (2002).

בטיחות

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, מלחי כספית רעילים מאוד: כבוש כפפות מגן ועבוד במנדף. דמתיל כספית ואורגנוכספיתות אחרות מאוד רעילים (LD₅₀ Me₂Hg, 0.1 mL!): לבוש ביגוד מגן ועבוד במנדף. כפפות לטקס לא מגנים. יש לכבוש כפפות למינט עם מניעה טובה (SilverShield או 4H) מתחת לכפפות ניטרילף ניאופרין וכדו' ארוכות. טיפה אחת עלולה להרוג.