Основы ЯМР-спектроскопии
Физическая природа ЯМР
Ядра с I ≠ 0: 1H, 13C, 19F , 31P, 11B |
|
|
Для 1H: I=1/2 |
|
|
mI = +1/2; -1,2 |
|
|
I – спиновое квантовое число |
Ориентация спина протонов в магнитном поле Н0 |
|
mI – магнитное квантовое число |
||
|
Расщепление уровней энергии протона в магнитном поле Н0 и вид спектра поглощения
Спектрометр ЯМР BRUKER с рабочей частотой 300 МГц
Магнит спектрометра ЯМР VARIAN с рабочей частотой 800 МГц
Основные характеристики спектра ПМР
•Число сигналов
•Положение сигнала (химический сдвиг)
•Интегральная интенсивность
•Структура сигнала (мультиплетность и константы спин- спинового взаимодействия)
Спектр ПМР уксусной кислоты
Слабое поле |
Сильное поле |
ЯМР 1Н м.д.: 2,0 (3Н, с.); 11,5 (1Н, с.)
Химический сдвиг
обр - эт 1060
химический сдвиг, м.д.(миллионные доли)
обр – резонансная частота протона в исследуемом образце, Гцэт – резонансная частота протона в эталонном соединении, Гцэ – рабочая частота прибора, Гц
CH3 |
|
H3C Si CH3 |
ТМС = 0 |
CH3 |
|
Тетраметилсилан (ТМС) |
|
Влияние электронных эффектов соседних атомов и групп
Уменьшение электроотрицательности
Увеличение экранирования
Сдвиг сигнала в сильное поле
Уменьшение влияния – I-эффекта
Сдвиг сигнала в сильное поле
H3C |
CH3 |
|
|
CH3 |
|
C |
||
H3C |
O |
|
Спектр ПМР метил-трет-бутилового эфира
Влияние локальных магнитных полей химических связей
H |
H |
- Д е з э к р а н и р о в а н и е (-) |
o |
лок |
|
|
|
Сдвиг сигнала в слабое поле |
H |
H |
- Э к р а н и р о в а н и е (+) |
|
o |
лок |
||
|
|||
|
|
Сдвиг сигнала в сильное поле |
HH
H |
|
C |
|
C |
|
H |
H3C CH3 |
|
|||||||
|
|
|
|||||
|
HH
|
|
|
Сдвиг сигнала в слабое поле
>СH- -CH2 -CH3