Лабораторная работа 2- ЯМР

Лабораторная работа 2.

Анализ влияния различных факторов на величину вицинальной КССВ - ³J

Для анализа ³J воспользуемся программой MestRECJ, которая позволяет по эмпирическим уравнениям рассчитать вицинальные КССВ.

Самый простой вариант – уравнение Карплуса учитывает только величину диэдрального угла .

Модификация уравнения . Если заместителем является атом Х, то можно учесть его влияние через электроотрицательность.

В уравнении HLA уже введена разница электроотрицательностей между атомом заместителем Х и атомом углерода - .

Последующим шагом стал учет вклада заместителя не только в , но и в  - положение.

Если заместителем является группа R, то можно учесть его влияние через постоянную группы ( аналог константы Тафта). Это уравнения HLA, DAD, CJG. Математические выражения можно увидеть в программе MestRECJ , если нажать кнопку J().

Существуют модификации HLA учитывающие 1 , 2, 3 или 4 заместителя.

Если заместителем является атом Х, то можно учесть его влияние через электроотрицательность.

Значение постоянных констант можно получить , если нажать кнопку .

Целью работы является рассмотрение трех конформеров этана – в скошенной, шахматной и заслоненной конформации.

1. Определите ³J для трех заданных заместителя в трех выбранных конформерах. Для этого необходимо нажать в программе на заместитель S1, S2 , S3 или S4 и выбрать необходимый -заместитель.

2. Оцените для любого выбранного конформера в приближении HLA(General, beta effect) влияние  -замещения, варируя X в заместителе CH2X.

3. В предположении свободного вращения вокруг С-С связи, рассчитайте ³J при изменении диэдрального угла от 0 до 360 с шагом 30.

4. В предположении заторможенного вращения вокруг С-С связи, рассчитайте ³J с учетом вклада каждого конформера.

³J = ³J_i *x_i

где x_i - мольная доля каждого конформера в смеси.

Значение x_i можно грубо оценить по величине полной энергии Е в программе HyperChem. x1:x2:x3 = E1:E2:E3, используя уравнение материального баланса x_i =1.

5. При наличии трех различных заместителей у атома углерода мы будем иметь хиральные центры, которые приводят к появлению оптических изомеров.

где R1, R2 , R3 ,R4 различны и выбираются по Вашему желанию.

Если закрепить конформацию одного атома углерода, то число

оптических конформеров в шахматной комформации при

постоянном значении диэдрального угла между двумя атомами

водорода равно двум.

Рассчитайте ³J для каждого конформера и сделайте вывод о

возможности их ЯМР-спектрального определения.