NMR-Kontrasterhoehung durch Lanthanoide (Janusch Roth)

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NMR-Kontrasterhöhung durch
Lanthanoide
von
Janusch Roth
• Lanthanoide
– Paramagnetismus
• Lanthaniden-Verschiebungsreagenzien
– Theorie
• Anwendung
– Praxisbeispiel
• MRT
– Wichtigster Komplex
• Quellen
Übersicht
Ordnungszahl
Symbol
Name
Oxidationsstufen
3
57 La
Lanthan
58 Ce
Cer
3,4
59 Pr
Praseodym
3,4
60 Nd
Neodym
2,3
61 Pm
Promethium
62 Sm
Samarium
2,3
63 Eu
Europium
2,3
64 Gd
Gadolinium
65 Tb
Terbium
3,4
66 Dy
Dysprosium
2,3
67 Ho
Holmium
3
68 Er
Erbium
3
69 Tm
Thulium
2,3
70 Yb
Ytterbium
2,3
71 Lu
Lutetium
3
3
3
Paramagnetismus
• Magnetisches Moment durch die Präsenz
ungepaarte Elektronen
• Ausrichtung entlang der magnetischen Feldlinien
Æ Magnetisierung
• Wechselwirkung mit benachbarten Protonen
Lanthaniden-Verschiebungsreagenzien
Allgemeines
• 1969 Entdeckung durch Hinckley
• Komplexe aus Ln3+-Ionen
• 1H-NMR
– Früher: Überlappende Signale konnten getrennt werden
– Aussagen über die Molekülstruktur der Liganden durch
Interpretation der Dipoltheorie
– Heute: Chirale LSR zur Enatiomerenerkennung
Theorie
•
•
Harte Lewissäuren mit einer freien
Ligandenstelle
Mit Lewisbasen besetzt
LSR + L
LSR···L
- Im Spektrum erscheinen beide Signale nur als ein
Durchschnittssignal
Anwendung
dpm: dipivaloylmethanato
R1 = R2 = tert-Butyl
Alkylreste um die Löslichkeit in den unpolaren
Lösungsmittel zu ermöglichen.
Es wird immer ein unpolares Lösungsmittel eingesetzt
da sonst die freie Ligandenstelle blockiert wird.
Beispiel aus der Praxis
MRT
• Kontrastmittel mit ungepaartem
Elektronenspin
– Wechselwirkung mit Nachbarprotonen, die so
besser detektiert werden können
Wichtigster Komplex für die MRT
• Gd(III)-DOTA
• Stabiler Chelatkomplex
• Nicht Toxisch
• Wasserlöslich
Quellen
•
•
•
•
„Taschenatlas der Analytik“ Schwedt
www.chemie.hu-berlin.de
www.oci.uni-hannover.de
www.azw.co.at
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