Magnetische Kernresonanz und Chemische Struktur

Den Herren Priv.-Doz. Dr. G. HERTZ und Priv.-Doz. Dr. B. FRANCK bin ich flir die Durchsicht des Manuskriptes und zahlreiche Hinweise zu Dank verpflichtet. Dem Heraus­ geber der Sammlung und dem Verlag danke ich flir verstandnisvolle Zusammenarbeit, Frau Dipl.-Phys. M.-L. AHRENS und Herrn Dipl.-Phys. H. SCHNEIDER flir Hilfe bei der Ab­ fassung des Manuskriptes und beim Lesen der Korrekturen. Gottingen, Sommer 1961 HANS STREHLOW Vorwort zur zweiten Auflage Die magnetische Kernresonanz (heute etwa gleich haufig als kernmagnetische Resonanz bezeichnet) hat seit Erscheinen der ersten Auflage dieses Buches eine standig steigende Anwendung in Chemie und Physik erfahren. In der Neuauflage sind die methodischen Entwicklungen seit 1962 beriicksichtigt, soweit sie fUr den experimentell arbeitenden Chemiker wichtig sind. Der Charakter des Buches als eine erste EinfUhrung sollte gewahrt bleiben. Die Anzahl der Anwendungsbeispiele wurde daher nur geringftigig erhoht. Den einzelnen Kapiteln wurden Hinweise auf zusammenfassende, weiterfUhrende Literatur vorangestellt. Dem Herausgeber und dem Verlag danke ich fUr gute Zusammenarbeit. Frau Dr. M.-L. AHRENS, Herrn Dr. H. SCHNEIDER und Herrn Dipl.-Phys. l. lEN gebtihrt mein Dank fUr das Lesen der Korrekturen, Frau A. ECKOLD fUr ihre Hilfe bei der Zusammen­ stellung des Manuskripts. Gottingen, Sommer 1968 HANS STREHLOW Inhaltsverzeichnis V Zweck und Ziel der Sammlung . VI Vorwort zur ersten Auflage . VII Vorwort zur zweiten Auflage XI Liste der Symbole ..... .

I. Einleitung.- II. Physikalische Grundlagen.- II-l Die physikalischen Eigenschaften der Atomkerne.- II-2 Das Prinzip der Meßanordnung.- II-3 Der Absorptionsvorgang.- II-4 Kernrelaxationszeiten und Linienbreiten.- II-5 Die Blochschen Gleichungen.- II-5,a*) Die Lösung der Blochschen Gleichungen.- II-5,b Die Abhängigkeit der Signalintensität von den Kernrelaxationszeiten sowie von der Frequenz und Intensität des eingestrahlten Hochfrequenzfeldes.- II-6 Die chemische Verschiebung.- II-6,a Die chemische Verschiebung von Protonenresonanzen.- II-6,b Empirische Regeln zur Berechnung chemischer Verschiebungen.- II-6,c**) Die Suszeptibilitätskorrektur bei Anwendung eines äußeren Standards.- II-6,d Die chemische Verschiebung anderer Kerne.- II-6,e Die Theorie der chemischen Verschiebung.- 11-7 Die elektronengekoppelte Spin-Spin-Wechselwirkung.- II-8 Aufspaltungen höherer Ordnung.- II-8,a Vorbemerkungen.- II-8,b*) Die Auswertung von Spektren mit endlichem J/?.- II-8,c*) Die Momentenmethode.- II-9**) Quadrupolrelaxation.- 11-10 Experimentelle Technik.- II-10,a Keraresonanzspektrometer.- II-10,b Die Messung von chemischen Verschiebungen und Spin-Koppelungskonstanten.- II-10,c**) Die Messung von Kernrelaxationszeiten.- III. Chemische Anwendungen.- III-l Die Struktur chemischer Verbindungen.- III-l,a Organische Verbindungen.- III-l,b Anorganische Verbindungen.- III-l,c Wasserstoflfbrückenbindungen.- III-l,d Tautomere Gleichgewichte.- III-l,e Konstellationsisomerie.- III-2 Elektrolytlösungen.- III-3 Magnetische Kernresonanz und Reaktionskinetik.- III-3,a Die Kinetik langsamer chemischer Reaktionen.- III-3,b Linienbreiten und chemische Reaktion.- III-3,c*) Die Theorie der Austauschverbreiterung.- III-3,d Die Kinetik schneller chemischer Reaktionen.- III-3,e Gehemmte innere Molekülrotation.- III-3,f**) Die paramagnetische Impulsmethode und das Kernquadrupolverfahren.- III-4 Festkörperuntersuchungen mit magnetischer Kernresonanz.- III-4,a Grundlagen.- III-4,b Die Bestimmung von Kristallstrukturen.- III-4,c Molekularbewegungen in Festkörpern.- III-5 Analytische Anwendungen der magnetischen Kernresonanz.- IV. Spezielle experimentelle Techniken.- IV-1 Isotopeneffekte.- IV-2**) Doppelresonanztechnik.- 7F-J**) Spin-Echo-Technik.- IV-3,a*) Die Messung der Kernrelaxationszeiten (T1 und T2).- IV-3,b*) Die Messung von Diffusionskoeffizienten mit der Spin-Echo-Methode.- IV-3,c*) Die Messung schneller chemischer Reaktionen mit der Spin-Echo-Methode.- V. Tabellen.- Literatur.- Namenverzeichnis.