XIX. Lokální molekulární pohyby – 2D WISE (separace širokých signálů)
část 1.
Avšak nejenom primární struktura a konformace molekul jsou pro nás zajímavé. NMR spektroskopie také přináší významné informace o molekulární pohyblivosti. Detailní informace o molekulární dynamice a přítomnosti možných pohybových heterogenit přináší 2D technika separace širokých signálů, jejíž podstata byla uvedena jako jeden z principů 2D spektrometrie. Jenom pro zopakování, molekulární pohyb je charakterizován šířkou 1H signálu, který je separován do druhé dimenze podle izotropního 13C NMR chemického posunu. Vysoce pohyblivé segmenty jsou charakterizované úzkým 1H signálem, zatímco imobilizované rigidní jednotky odpovídají širokým signálům. Jako první příklad je zde uvedeno spektrum polykarbonátu, které obsahuje významné informace o lokálních pohybech. Povšimněme si intenzivních rotačních signálů v 1H dimenzi. Jejich přítomnost indikuje velmi intenzivní rotační pohyby nebo přeskoky aromatických kruhů. Tyto pohyby jsou mimo jiné odpovědné za velmi dobré mechanické vlastnosti polykarbonátových materiálů (houževnatost).
Lokální molekulární pohyby – 2D WISE (separace širokých signálů)
část 2.
Nyní jsme připravily směs polykarbonát-poly(ehylen oxid). Amorfní poly(ethylen oxid) je charakterizovaný velmi úzkým protonovým signálem, což reflektuje jeho vysokou pohyblivost. Z porovnání šířek protonových signálů lze říci, že je segmentálně mnohem pohyblivější než polykarbonátové strukturní jednotky. Dalo by se tedy předpokládat, že umístíme-li řetězce polykarbonátu do prostředí s větší pohyblivostí (amorfní poly(ethylen oxid)) zvýší se pohyblivost jeho segmentů. To by mělo být doprovázeno zůžením jeho protonových signálů v porovnání s protonovými signály samotného polykarbonátu. Je však zcela zřejmé, že k takovému zúžení nedochází a naopak sledujeme i vymizení rotačních signálů. To tedy indikuje, že smísením obou polymerních složek došlo k velmi těsné interakci a molekulární pohyby polykarbonátu se významně zpomalily.