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Tutorial MenueKernresonanzspektroskopie (NMR)Lerneinheit 13 von 13

Anwendungen der NMR-Spektroskopie

Anwendung der NMR-Spektroskopie

Die NMR-Spektroskopie findet in vielen Bereichen der Chemie, Lebensmittelchemie und Biochemie, aber auch in der Biologie und Medizin ihre Anwendung.

Ursprünglich wurde die Methode ausschließlich zur Lösung von organischen und anorganischen Strukturproblemen eingesetzt. Es können beispielweise Reaktionsprodukte bestimmt, Reaktionsmechanismen aufgeklärt oder Strukturisomere identifiziert werden.

Abb.1

In den letzten Jahrzehnten kamen aber durch eine Vielzahl von methodischen und apparativen Entwicklungen viele neue Anwendungsmöglichkeiten dazu.

So wurde es durch den Einsatz der FT-Technik und von immer stärkeren Magneten möglich, nicht nur empfindliche Kerne, wie z.B. H1 und P31, sondern auch unempfindliche Kerne wie z.B. O17 zu vermessen. Damit konnten einerseits bisher nicht lösbare Strukturprobleme geklärt werden, weiterhin wurde die NMR-Spektroskopie auch für Biochemiker und Biologen interessant, da Kerne wie beispielsweise Sauerstoff eine wesentliche Rolle in lebenden Organismen spielen. Es begann eine intensive Forschung am lebenden Objekten, die zu einer völlig neuen Arbeitsrichtung der NMR führte, der in vivo-NMR.

Außerdem wurde seit den 70er Jahren auf dem Gebiet der NMR-Bildgebung geforscht, heutzutage hat sich die Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT, MRI) in nahezu allen radiologischen Praxen etabliert.

Abb.2

Die Entwicklung von zwei- und mehrdimensionalen NMR-Verfahren erlaubt eine effektivere Strukturaufklärung von komplizierten Molekülen, ihr Einsatz erfolgt in allen Teilgebieten der Chemie.

Abb.3

Ebenfalls erwähnt werden müssen die Entwicklungen auf dem Gebiet der Festkörper-NMR-Spektroskopie. Der Beginn der Feststoffuntersuchung ist ein Meilenstein in der Geschichte der NMR und eröffnet eine Vielzahl weiterer Anwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise kann die Struktur vieler Stoffe in Lösung anders als im Festkörper sein, so dass erst durch die Auswertung von Festkörper-NMR-Spektren richtige Strukturaussagen getroffen werden können.

Abb.4

Die NMR-Spektroskopie wird größtenteils als alleinige Methode eingesetzt, es gibt aber auch verschiedene Kopplungen, z.B. die HPLC-NMR-Kopplung, d.h eine Kombination aus Trennmethode und Methode für die Strukturbestimmung, die z.B. für die Untersuchung des Metabolismus von Arzneimittel-Wirkstoffen eingesetzt wird.

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