Comment prévoir Shifts Proton chimiques

August 12

La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire est utile pour obtenir des données sur les composés organiques inconnus. Un échantillon est placé dans un champ magnétique puissant, qui aligne les noyaux d'hydrogène (protons), le long d'un axe énergétiquement favorable. Les protons sont bombardés par un champ électrostatique, ce qui provoque des noyaux de "spin flip" et absorber un quantum d'énergie. Les protons sont dans différents micro-environnements dans une molécule, d'où une collection de pics, plutôt que d'un seul pic, est enregistré comme un spectre.

Instructions

Exemple: l'alcool éthylique

1 Dessiner, à titre d'exemple, la structure chimique de l'alcool éthylique dans un format qui révélera l'environnement de ses atomes d'hydrogène. La façon la plus simple de le faire est:

CH? -CH-OH

2 Examiner l'environnement du groupe méthyle, un groupe CH? -. Il peut tourner autour de son simple liaison, de sorte que tous trois de ses atomes d'hydrogène ont le même environnement.

3 Faites de même pour le groupe méthylène -CH? -. Les deux atomes d'hydrogène sont équivalents les uns aux autres, mais ils ont un environnement différent de celui du groupe méthyle, car ils sont adjacents d'un côté à un groupe méthyle et l'autre côté à un atome d'oxygène.

4 Évaluer le -OH de groupe hydroxyle. Il a encore un environnement différent, étant directement attaché à l'oxygène, avec rien sur son autre côté.

5 Considérez l'environnement électronique. Protons à proximité d'un groupe accepteur d'électrons libérant recevoir davantage de protection nucléaire, ce qui abaisse la fréquence de résonance d'un noyau génère. Si un proton se trouve à proximité d'un groupe attracteur d'électrons, dé-protection se produit, augmentant la fréquence de résonance. Le résultat est que l'alcool éthylique donne trois pics de fréquence.

Anticiper Autres caractéristiques

6 Anticiper ce qui reste un spectre RMN pourrait révéler. Le nombre d'atomes d'hydrogène irradié varie pour chacun des trois types d'hydrogène. Cela montre dans le spectre que différentes amplitudes de pointe. Le pic de méthyle sera plus forte que le pic de méthylène, par un facteur de 3 atomes d'hydrogène à 2.

7 Envisager une autre caractéristique plus difficile à anticiper, à celle du pic "splitting". Chaque atome d'hydrogène qui est sur un atome adjacent à un autre atome contenant de l'hydrogène se sépare de son pic de résonance. L'alcool éthylique, le groupe méthyle, avec n = 3 atomes d'hydrogène crée n + 1 ou 4 divisions (un quadruplet) au sommet pour le méthylène. Le méthylène, à son tour, crée 2 + 1 fentes (un triplet) au sommet de méthyle. Le pic hydroxyle d'hydrogène apparaît sous la forme d'un triplet sur le spectre.

8 Travailler à rebours à partir d'un spectre de RMN en apprendre beaucoup sur la structure d'une molécule, en particulier si d'autres informations produit chimique est disponible.