Органическая химия - Лекции - МГУ - Ненайденко - 2004 / Лекция 2 - Основы ЯМР спектроскопии

Лекция 2

Основы ЯМР спектроскопии

Спектры ядерного магнитного резонанса.

Магнитные ядра, ЯМР спектроскопия протонного и

углеродного резонанса. Природа, основные

характеристики: химический сдвиг и его связь с

электроотрицательностью и электронными свойствами

заместителей, интегральная интенсивность,

мультиплетность сигналов; спин-спиновое

взаимодействие.

Экранирование магнитного поля электронами

	небольшое наведённое поле
внешнее	экранируемое ядрами
магнитное
поле
	ядро
	электрон

Изменения электронной плотности вокруг ядер влияет на:

локальное магнитное поле

частоту резонанса ядер

химию молекулы

Такие изменения частоты известны как химический сдвиг. δ

измеряется в м.д. или ppm

	H H
	H
	OH
	H H
	Этанол
δ =	частота (Гц) - частота ТМС (Гц)
	частота ТМС (МГц)

молочная (2-гидроксипропановая) кислота

66.55 (насыщенный углерод рядом с кислородом)

H OH

OH H3C

O 177.45 (карбонильная группа С=О)

20.15 (насыщенный углерод не рядом с кислородом)

Области 13С ЯМР спектра (ppm)

Карбонильные группы (С=O)	Ненасыщенный углерод	Насыщенный углерод	Насыщенный углерод
δ = 200 - 150	(С=C и ароматика)	рядом с кислородом	(СH3, CH2, СH, и т.д.)
	δ = 150 - 100	(СH3O, CH2O, и т.д.)	δ = 50 - 0
		δ = 100 - 50

больше	меньше
	химический сдвиг
слабое	сильное
	поле

высокая	частота	низкая
дезэкранирование	экранирование	экранирование

гександионовая кислота

O

HO

OH

O

ферромон тревоги у пчёл

гептан-2-он

O

OH

Me

'BHT' C15H24O

H

N

O

HO

парацетамол

Электронный эффект	Электроотрицательность	Соединение	δ(CH3)	δ(CH3) - 8.4
	атома, связанного с
	углеродом
донорные	1.0	CH3-Li	- 14	- 22.4
	2.2	CH3-H	- 2.3	- 10.7
слабый эффект	1.8	CH3-SiMe3	0.0	- 8.4
нет эфеекта	2.5	CH3-CH3	8.4	0
слабый эффект	3.1	CH3-NH2	26.9	18.5
	-	CH3-COR	~ 30	~ 22
	3.5	CH3-OH	50.2	41.8
акцепторные	4.1	CH3-F	75.2	66.8

O

HO CH3

2.25 см

0.75 см