NMR applications for a study of converted photochemical processes kinetics

Abstract

The analytical expression describing dynamics of the nuclear magnetization with the use of double resonance nuclear magnetic resonance of a procedure of transfer of spin saturation under photo-induced chemical exchange is obtained. Three different experimental procedures for the definition of the effective tate constants and the quantum yield of responses ate considered.One of the numerous applications of nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is the study of photochemical reactions [1][2][3][4][5]. The use of NMR for investigating the quantum yields of irreversible photochemical reactions [1] is widely known. Besides, photochemicaUy induced dynamic polarization of nucleus allows one to examine [2, 3] the short-lived radical alternate corpuscles which appear as a result of flash photolysis of substances. Recently it was shown that with the help of dynamic NMR (DNMR), the reversible photochemical processes [6-8] can be investigated in situ. DNMR procedures on the basis of the comparison of the band shapes are promising for the study of photo-induced chemical exchange (PICE) [6][7][8]. Use of the double NMR procedures for understanding the kinetics of PICE [9] was recently offered. The goal of the present investigation is the further development of this methodical approach. For this purpose the analytical expression describing the modification of the nuclear magnetization depending on the effective rate constant of PICE at the double NMR on the basis of the ForsenHoffman procedure [10] was obtained. In the long run, this methodicat approach can be used for studying converted photochemical reactions with a characteristic 9 This work was partially presented at the Joint 29th Ampere and 13th ISMAR lntemationaI Conference on Magnetic Resonance and Related Phenomena, Berlin, 1998.

Intermolecular dynamics and paramagnetic properties of ethylenediaminetetraacetate complexes with the yttrium subgroup rare earth elements using nuclear magnetic resonance

“…Analysis of the temperature dependence of paramagnetic LISs of I in Fig. shows that it is substantial and well approximated by a linear anamorphose of the inverse temperature value (1/ T ) (like for [Ln(18‐crown‐6)(ptfa) 2 ] + , [Ln(diaza‐18‐crown‐6)(NO 3 ) 3 ], [Ln(18‐crown‐6)(NO 3 ) 3 ], and [LnH(oep)(tpp)], where Ln = La‐Eu, ptfa is 1,1,1‐trifluoro‐5,5‐dimethyl‐2,4‐hexanedione, tpp is tetraphenylporphyrin, and oep is octaethylporphyrin).…”

“…Dynamic nuclear magnetic resonance (DNMR) makes use of the effect of chemical exchanges (CEs) on NMR spectra to study kinetics of processes . An advantage of DNMR over other methods is that chemical kinetics in thermodynamic equilibrium can be studied …”

“…[1,[9][10][11] An advantage of DNMR over other methods is that chemical kinetics in thermodynamic equilibrium can be studied. [1,5,[9][10][11][12][13][14][15] Recently, the growth of interest in studies of lanthanide (Ln) cations with aminopolycarboxylate ligands [1,5,9,14,16] (in particular with ethylenediaminetetraacetate anions [EDTA 4À ]) has been noticed. This is connected with the using of the aminopolycarboxylate ligand Gd complexes as MRI contrast relaxation reagents.…”

Holmium Сomplex with DOTA as NMR Super-Sensitive Temperature Sensor Reagent for Spectroscopic and Tomography Monitoring of Aqueous Systems

“…[6,14,24] Причем одними из наиболее интересных являют-ся комплексы Ho, так как именно в комплексах Ho наблюдаются существенные псевдоконтактные вклады в ЛИС [14] по сравнению с большей частью других ланта-нидов (хотя при этом для комплексов Ho мало детальных исследований ЛИС от температуры как в органических, так и в водных растворах). В связи с этим в настоящей работе нами исследованы температурные изменения ЛИС для атомов водорода различных групп лиганда для случая доминирующего SAP конформационного изоме- [3, 5,6,18,19] Известно, что Ферми-контактные вклады ЛИС пропорциональны 1/T, а в теоретической работе Б. Блини [27] прогнозировалось, что псевдоконтактные сдвиги в парамагнитных комплексах Ln должны быть пропорциональны 1/T 2 . Что касается эксперименталь-ных исследований, то некоторые из них подтверждали зависимость 1/T 2 (однако в этих работах не было тща-тельного контроля термодинамической и кинетиче-ской стабильности исследуемых комплексов), а неко-торые не подтверждали или сводились к зависимости псевдоконтактных вкладов в ЛИС, представленной в формуле (1).…”

“…[3, 5,[18][19][20][21][22][23] В самое последнее время мы больше внимания уде-ляли изучению молекулярной динамики, особенностей парамагнитных свойств и ЯМР термосенсорных воз-можностей комплексов Ln в водных растворах. [6,14,[24][25][26] В настоящее время ведется поиск органических веществ, способных выполнять роль лигандов для получения раз-личных координационных соединений, перспективных в качестве ЯМР-сенсоров для биологических систем.…”