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Relaxationsprozesse in der NMR-Spektroskopie

Relaxation über die Anisotropie der chemischen Verschiebung

Sowohl die Abschirmungskonstante σ als auch die chemische Verschiebung δ besitzen Tensoreigenschaften.

Befinden sich Kerne in einer nicht symmetrischen Umgebung, ist ihre Abschirmung nicht in alle Raumrichtungen gleich ("isotrop") sondern unterschiedlich groß ("tensorial"). Dieses Phänomen wird als Anisotropie der chemischen Verschiebung ("chemical shift anisotropy, CSA") bezeichnet.

Über die CSA kann ebenfalls Relaxation erfolgen, diese spielt aber in vielen Fällen nur eine untergeordnete Rolle.

Mit der Molekülbewegung ist wieder eine Änderung lokaler Zusatzmagnetfelder verknüpft, über die der Kern relaxieren kann.

Dieser Relaxationsmechanismus tritt vor allem bei Kernen mit hohen Anisotropien auf, so zum Beipiel an Kohlenstoff-Atomen in Ethingruppen.

Die Relaxation über die Anisotropie der chemischen Verschiebung ist der einzige Relaxationsweg, der vom äußeren Magnetfeld abhängt.

Durch Relaxationszeitbestimmungen bei unterschiedlichen Feldstärken kann dieser Anteil an der Spin-Gitter-Relaxationszeit T1 ermittelt werden.

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