zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2022-89-6-824-829zhps-1171Research ArticleСтатьиПродольная релаксация ядерной намагниченности в растворах каучуков: протоны полиизопренаLongitudinal Relaxation of Nuclear Magnetization in Rubber Solutions: Polyisoprene ProtonsМахияновН.MakhiyanovN.

Нижнекамск

Nizhnekamsk

nail-nk@rambler.ruЕфимовС. В.EfimovS. V.

Казань

Kazan

ПАО “Нижнекамскнефтехим”Public Joint-Stock Company “Nizhnekamskneftekhim”Институт физики Казанского федерального университетаInstitute of Physics of the Kazan State University202228112022896824829Copyright © Махиянов Н., Ефимов С.В., 20222022Махиянов Н., Ефимов С.В.Makhiyanov N., Efimov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1171

Селективно (для различных структурных групп) измерены времена продольной (спинрешеточной) релаксации Т1 протонов при частоте ядерного магнитного резонанса 700 МГц в растворе промышленного образца изопренового каучука Cariflex-IR0307 в дейтерированном бензоле. Показано, что величина Т1 существенно зависит от структурного положения в цепи полиизопрена. Наибольшие значения Т1 получены при двойных связях мономерных звеньев в цис-конфигурации и метильной группы транс-звена, наименьшие — для метинового и метиленовых протонов 3,4-звена, с различием в два-три раза. Рассмотрены вопросы точности измерений. Сформулированы практические рекомендации для условий регистрации спектров высокого разрешения ЯМР 1Н при количественном анализе структуры изопреновых каучуков. 

The longitudinal (spin-lattice) relaxation times of Т1 of protons are measured selectively (for various structural groups) at a nuclear magnetic resonance frequency of 700 MHz in a solution of an industrial sample of Cariflex-IR0307 isoprene rubber in deuterated benzene. It is shown that the value of T1 significantly depends on the structural position in the polyisoprene chain. The highest values of T1 are obtained at double bonds of monomer units in the cis-configuration and the methyl group of the trans-unit, the smallest values were obtained for the methine and methylene protons of the 3,4-unit, with a difference of two to three times. The questions of measurement accuracy are considered. Practical recommendations are formulated for the conditions of recording high-resolution NMR1H spectra at quantitative analysis of the structure of isoprene rubbers. 

ядерный магнитный резонанспродольная (спин-решеточная) релаксация ЯМРточность измеренийполиизопренизопреновый каучукnuclear magnetic resonancelongitudinal (spin-lattice) NMR relaxationmeasurement accuracypolyisopreneisoprene rubberReferencesG. J. Ray, C. M. Szabo. eMagRes, 2, N 2 (2013) 193—204G. J. Ray, C. M. Szabo. eMagRes, 2, N 2 (2013) 193—204M. L. Senyek. In: Encyclopedia of Polymer Science and Technology, J. Wiley & Sons, Inc. (2008) 1—80M. L. Senyek. In: Encyclopedia of Polymer Science and Technology, J. Wiley & Sons, Inc. (2008) 1—80N. Makhiyanov. Polym. Sci., Ser. A, 59, N 2 (2017 269—279N. Makhiyanov. Polym. Sci., Ser. A, 59, N 2 (2017 269—279H. S. Gutowsky, A. Saika, M. Takeda, D. E. Woessner. J. Chem. Phys., 27, N 2 (1957) 534—542H. S. Gutowsky, A. Saika, M. Takeda, D. E. Woessner. J. Chem. Phys., 27, N 2 (1957) 534—542W. P. Slichter, D. D. Davis. J. Appl. Phys., 34, N 1 (1963) 98—101W. P. Slichter, D. D. Davis. J. Appl. Phys., 34, N 1 (1963) 98—101D. W. McCall, D. R. Falcone. Trans. Faraday Soc., 66, N 1 (1970) 262—272D. W. McCall, D. R. Falcone. Trans. Faraday Soc., 66, N 1 (1970) 262—272R. Lenk, J. P. Cohen-Addad. Solid State Comm., 8, N 22 (1970) 1869—1873R. Lenk, J. P. Cohen-Addad. Solid State Comm., 8, N 22 (1970) 1869—1873Nan-I Liu, J. Jonas. J. Mag. Res., 18, N 3 (1975) 444—454Nan-I Liu, J. Jonas. J. Mag. Res., 18, N 3 (1975) 444—454R. Folland, A. Charlesby. Polymer, 20, N 2 (1979) 207—210R. Folland, A. Charlesby. Polymer, 20, N 2 (1979) 207—210Н. Махиянов. Мультиплетности в протонных спектрах ЯМР стереорегулярных 1,4-полидиенов, дис. … канд. физ.-мат. наук, С.-Петербург, Институт высокомолекулярных соединений РАН (1992) 1—20Н. Махиянов. Мультиплетности в протонных спектрах ЯМР стереорегулярных 1,4-полидиенов, дис. … канд. физ.-мат. наук, С.-Петербург, Институт высокомолекулярных соединений РАН (1992) 1—20Н. Махиянов. В сб.: Современные аспекты ЯМР спектроскопии полимеров, С.-Петербург— Нижнекамск (1994) 40—46Н. Махиянов. В сб.: Современные аспекты ЯМР спектроскопии полимеров, С.-Петербург— Нижнекамск (1994) 40—46M. Todica, S. Simon, C. Cosma, O. Cozar, E. Matei. Talanta, 53, N 1 (2000) 247—252M. Todica, S. Simon, C. Cosma, O. Cozar, E. Matei. Talanta, 53, N 1 (2000) 247—252S. Kariyo, S. Stapf. Solid State Nucl. Mag. Res., 25, N 1 (2004) 64—71S. Kariyo, S. Stapf. Solid State Nucl. Mag. Res., 25, N 1 (2004) 64—71V. M. Chernov, G. S. Krasnopol’skii. J. Exp. Theor. Phys., 107, N 2 (2008) 302—312V. M. Chernov, G. S. Krasnopol’skii. J. Exp. Theor. Phys., 107, N 2 (2008) 302—312Н. Махиянов, С. В. Ефимов. Каучук и резина, 80, № 5 (2021) 258—262Н. Махиянов, С. В. Ефимов. Каучук и резина, 80, № 5 (2021) 258—262J. Kowalewski, L. Maler. Nuclear Spin Relaxations in Liquids: Theory, Experiments, and Applications, CRC Press (2019)J. Kowalewski, L. Maler. Nuclear Spin Relaxations in Liquids: Theory, Experiments, and Applications, CRC Press (2019)K. Hatada, T. Kitayama, J. Terawaki, J. Tanaka, H. Sato. Polym. Bull., 2, N 11 (1980) 791—797K. Hatada, T. Kitayama, J. Terawaki, J. Tanaka, H. Sato. Polym. Bull., 2, N 11 (1980) 791—797Z. W. Qiu, X. Chen, B. Sun, Z. Zhou, F. Wang. J. Macromol. Sci., A25, N 2 (1988) 127—141Z. W. Qiu, X. Chen, B. Sun, Z. Zhou, F. Wang. J. Macromol. Sci., A25, N 2 (1988) 127—141D. J. Gisser, S. Glowinkowski, M. D. Ediger. Macromolecules, 24, N 15 (1991) 4270—4277D. J. Gisser, S. Glowinkowski, M. D. Ediger. Macromolecules, 24, N 15 (1991) 4270—4277M. J. Minkler, J. M. Kim, V. V. Shinde, B. S. Beckingham. Mag. Res. Chem., 58, N 12 (2020) 1168—1176M. J. Minkler, J. M. Kim, V. V. Shinde, B. S. Beckingham. Mag. Res. Chem., 58, N 12 (2020) 1168—1176

The authors declare that there are no conflicts of interest present.