Метод Эванса

1. Подготовка капиллярного вставки

1. С помощью зажигалки или другого газового пламени расплавьте кончик длинной пастеровской пипетки. Осторожно вращайте наконечник пипетки в пламени, пока не образуется небольшая луковица. Дайте стеклу остыть.
2. В сцинтилляционном флаконе приготовьте 50:1 (объем) раствор дейтерированного:протеохлороформа. Пипеткой внесите 2 мл дейтерированного растворителя, и к этому добавьте 40 мкл протеорастворителя. Закройте флакон крышкой.
3. Осторожно добавьте несколько капель смеси растворителя в герметичную стеклянную пипетку. Аккуратно поверните кончик запечатанной пипетки так, чтобы жидкость попала в капилляр. Повторяйте до тех пор, пока раствор не достигнет глубины ~ 2 дюйма от дна капилляра. Следите за тем, чтобы не было пузырьков воздуха.
4. Закройте пипетку резиновой перегородкой 14/20. С помощью шприца объемом 3 мл с крышкой от иглы введите иглу в пипетку и вытяните 3 мл воздуха. Это создает частичный вакуум, облегчая следующий шаг.
5. Запечатайте верхнюю часть капилляра. Горизонтально прижмите пипетку к кольцевой подставке. Используйте зажигалку, чтобы размягчить стекло над раствором в нижней части пипетки. Как только стекло станет мягким, начните вращать кончик пипетки и потяните кончик пипетки в сторону от зажатого основания. Дайте герметичному капилляру остыть.

2. Приготовление парамагнитного раствора

1. С помощью аналитических весов массируют сцинтилляционный флакон и крышку. Обратите внимание на массу.
2. Нанесите 5-10 мг Fe(acac)₃ в сцинтилляционный флакон и обратите внимание на массу. Fe(acac)₃ имеет очень высокий магнитный момент раствора. Таким образом, 5-10 мг приведут к значительному изменению химического сдвига. Как правило, 10 - 15 мг является более подходящей массой для использования в образцах по методу Эванса.
3. Пипеткой нанесите ~600 мкл приготовленной смеси растворителя во флакон, содержащий парамагнитные вещества. Закройте флакон крышкой, и обратите внимание на массу. Следите за тем, чтобы твердое вещество полностью растворилось.

3. Подготовка образца ЯМР

1. В стандартной ЯМР-трубке осторожно опустите капиллярную вставку под углом, чтобы она не сломала его.
2. Пипетку в растворе, содержащем парамагнитные вещества.
3. Закройте крышку ЯМР-трубки. Для образцов, чувствительных к воздуху, оберните колпачок парапленкой.

4. Сбор данных

1. Получение и сохранение стандартного спектра ЯМР ¹H.
2. Обратите внимание на температуру зонда.
3. Обратите внимание на радиочастоту.

5. Анализ данных и результаты

1. Используя массу и плотность растворителя, рассчитайте объем растворителя, используемого для приготовления парамагнитного раствора.
2. Рассчитайте концентрацию (М) парамагнитного раствора.
3. Рассчитайте пиковое разделение резонанса растворителя между резонансом чистого растворителя (в капилляре) и резонансом, смещаемым парамагнетиком (за пределами капилляра) (Δ_ppm). Если это сделано в ppm, преобразуйте его в Гц с помощью Уравнение 5:
   (5)
   F = радиочастота спектрометра в Гц
4. Рассчитайте магнитную восприимчивость с помощью Уравнение 4.
5. Рассчитайте магнитный момент с помощью Уравнение 1.
6. Сравните полученный магнитный момент с предсказанным для n неспаренных электронов из Уравнение 3. Магнитная восприимчивость будет немного больше ожидаемого значения только спина, приведенного в таблице, но должно быть меньше значения, которое соответствует n+1 неспаренным электронам.
7. Укажите количество неспаренных электронов для парамагнитных веществ.

6. Устранение неполадок

1. Если два пика растворителя с хорошим разрешением не наблюдаются, попробуйте выполнить следующие действия:
   1. Используйте спектрометр с большей напряженностью поля, чтобы увеличить разность химического сдвига (в ppm) двух пиков.
   2. Сделайте образец более концентрированным, чтобы сдвиг был больше.
2. Иногда значение не имеет смысла. Если получено слишком низкое значение, попробуйте выполнить следующие действия:
   1. Повторите, уделяя больше внимания выделению растворителей и парамагнитных веществ.
   2. Убедитесь, что используемые парамагнитные вещества являются чистыми. Даже примеси растворителя в кристаллах влияют на массу и, следовательно, на концентрацию.
   3. Для больших молекул диамагнетизм может быть настолько значительным, что необходимо провести диамагнитную коррекцию. Этот член вычитается до Уравнение 4:
      
3. Иногда значение не имеет смысла. Если получено слишком высокое значение, попробуйте выполнить следующие действия:
   1. Выполните те же действия, что и в пунктах 6.2.1-6.2.3.
   2. Для более тяжелых металлов может потребоваться включение орбитальных вкладов.

7. Воздухочувствительные пробы

1. С помощью этого метода можно легко анализировать чувствительные к воздуху образцы. Шаги 1.2-1.4, шаг 2 и шаг 3 просто выполняются внутри бардачка.