תמג קדמיום (Cd)

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

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

תרשים 2. טווחי היסט כימי של תמ"ג 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

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

הגברת הפרדה מפריד בין שני הצימודים (תרשים 5).

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

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

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, (²J_111Cd,H) של 49.6 הרץ.

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

תכונות גרעין ה-¹¹¹Cd

(הסברים נוספים)

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

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, (²J_113Cd,H) של 51.9 הרץ.

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

תכונות גרעין ה-¹¹³Cd

(הסברים נוספים)

מקורות

• G. E. Maciel and M. Borzo, "High resolution cadmium-113 nuclear magnetic resonance by pulse Fourier transform", J. Chem. Soc., Chem. Comm., 394 (1973).
• 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).
• I. M. Armitage and Y. Boulanger, "Cadmium-113 NMR", NMR Newly Accessible Nucl., 2, 337-365 (1983).
• 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).
• 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).
• 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).
• 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).
• 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.
• P. Gettins and J. E. Coleman, "Cadmium-113 nuclear magnetic resonance of cadmium (II) alkaline phosphatases", J. Biol. Chem., 258, 397-407 (1983).
• 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).
• 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).
• I. G. Dance, "Applications of cadmium NMR to polycadmium complexes. II. [Cd_x(SPh)_y]^2x-y species in solution in relation to metallothionein aggregates", Inorg. Chim. Acta, 108, 227-230 (1985).
• 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).
• 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).
• 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).
• J. E. Coleman, "Cadmium-113 nuclear magnetic resonance applied to metalloproteins", Methods in Enzymology, 227 (Metallobiochemistry, Pt. D) 16-43 (1993).
• F. He, X. Mao, "Study of the coordination sites of histidine to cadmium (II)", Bopuxue Zazhi, 13, 25-34 (1996).

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