Reakcijas mehānismu noskaidrošana - izotopu marķēšana

Izotopu marķēšana - ievads

Izotopu marķēšanas eksperimentos izmanto izotopus, kuros atsevišķi atomi tiek īpaši apmainīti pret vienu no to izotopiem. Pēc tam šos izotopus nosaka un lokalizē produktos un, ja iespējams, starpproduktos, izmantojot īpašas analītiskās metodes. Tādā veidā atsevišķiem atomiem var izsekot pozīcijas molekulās, nobīdes molekulā un/vai pārnešanu starp dažādām molekulām.

Organiskajā ķīmijā un bioķīmijā šim nolūkam galvenokārt tiek izmantoti izotopi ²H (deitērijs), ³H (tritijs), ¹³C, ¹⁴C, ¹⁵N un ¹⁸O ievietots.

Izotopi ³Suns ¹⁴C ir β-izstarotāji, tāpēc tie ir radioaktīvi un izstaro elektronus ar pussabrukšanas periodu 12,26 gadi (³H) vai 5600 gadi (¹⁴C). Tos izstrādājumos var noteikt ar scintilācijas mērīšanas tehnoloģijas palīdzību. Šī metode ir ārkārtīgi jutīga, taču tā nesniedz nekādu strukturālu informāciju.Lai pēc reakcijas noteiktu, kurā produktā atrodas izotops, produkti ir jāatdala un atsevišķi jāpārbauda iespējamā radioaktivitāte. Ja izotops ir precīzi jānovieto molekulā, ir nepieciešamas sarežģītas, skaidri progresējošas noārdīšanās reakcijas ar sekojošu atsevišķo sadalīšanās produktu mērījumu.

Izotopi ²H, ¹³C, ¹⁵N un ¹⁸O nav radioaktīvi, bet stabili. ¹³C un ¹⁵N var identificēt tieši ar KMR spektroskopiju. ²H nav aktīvs KMR, bet var netieši, jo trūkst atbilstoša signāla ¹Var reģistrēt H-NMR spektru. ¹⁸O arī nav aktīvs KMR, bet tas var notikt netieši, izmantojot raksturīgās nobīdes ¹³C signāli ¹⁸O-saites oglekļa atomi iekšā ¹³Var atrast13C-KMR spektru. Biežāk nonāk pie atklāšanas¹⁸Tomēr tiek izmantota masas spektrometrija.

Šīs metodes nav tik jutīgas kā radioaktivitātes mērīšana. Tomēr jo īpaši KMR spektroskopijai ir milzīga priekšrocība, jo tā sniedz plašu strukturālu informāciju, tāpēc, kā likums, nav jāveic sarežģītas noārdīšanās reakcijas, lai lokalizētu izotopu molekulā.

Video: WAGO Smartprinter - Tutorial Ref. 211-502 Termoencogible. (Jūlijs 2022).