И.Э. Нифантьев, П.В. Ивченко - Практический курс спектроскопии ядерного магнитного резонанса (1125787), страница 10
Текст из файла (страница 10)
молекула содержит 1двойную связь или цикл) в области слабых полей наблюдаются уширенные сигналы при 4.69м.д. и 4.66 м.д. ( 2Н). Такая картина характерна для терминальных протонов двойной связи,=СН2. Остается определить структуру насыщенного остатка, содержащего 4 атома С. Видно,что молекула содержит 1 метильную группу, связанную с двойной связью - синглет при 1.7м.д. (3Н). Остальные сигналы принадлежат н-пропильной группе: триплет в областиаллильных протонов, при 1.95 м.д.
(2Н), мультиплет при 1.45 м.д. (2Н) и триплет при 0.9 м.д.(3Н). В спектре 13С ЯМР наблюдаем сигналы при 146 (=C<) и 109.7 (=СН2), а также при 40,22.3, 20.8 и 13.8 (насыщенные С), что подтверждает установленную структуру - 2метилпентен-1.2.004.754.704.654.602.002.054.03.53.02.52.02.132.961.51.013.78146.0077.4677.0476.6222.3440.0320.80109.734.52.96140130120110100908070605040302067Соединение С6Н12.
Степень ненасыщенности = 1. В спектре 1Н ЯМР наблюдается"классическая" AMX-система винильной группы и синглет (9Н) при 1 м.д. Это позволяетустановить структуру соединения - Н2С=СН-С(СН3)3. Спектр 13С ЯМР ее подтверждает:содержит сигналы при 149.8 и 108.8 м.д.
(>С=), 33.6 (сигнал четвертичного атома С оченьмалой интенсивности) и 29.2 (-СН3).CH31.005.92.005.85.75.65.55.45.35.25.15.04.94.8CH1.005.55.09.014.54.03.53.02.52.01.51.00.50.029.166.02.00CH3CH277.4076.9876.560.00C33.64149.80108.84CH150681401301201101009080706050403020100Соединение С6Н10. Степень ненасыщенности = 2, т.е.
соединение содержит 2 двойныхсвязи/цикла или тройную связь. В спектре 1Н ЯМР наблюдаются квадруплет при 2.15 м.д.(4Н) и триплет при 1.11 м.д. (6Н), соответствующий этильной группе. Других сигналов нет и это позволяет сделать заключение о том. что исследуемое соединение - алкин свнутримолекулярной тройной связью. Спектр 13С ЯМР свидетельствует о том, что егомолекула симметрична - всего лишь 3 сигнала: при 80.9 м.д. (-С≡С-), 14.4 и 12.4 м.д(насыщенные атомы Н). Итак, это - гексин-3.CH3CH24.005.951.51.00.50.080.9212.4414.382.08075706560555045403530252015105069Соединение С5Н8.
Степень ненасыщенности = 2, т.е. соединение содержит 2 двойныхсвязи/цикла или тройную связь. В спектре 1Н ЯМР винильных протонов не наблюдается.Следует обратить внимание триплет при 1.84 (1Н) - это, несомненно, сигнал ≡СН (слабоеССВ с СН2-группой через связь С≡С, малая 4J). Остальные сигналы можно интерпретироватьтак: триплет дублетов при 2.16 м.д. (2Н) - пропаргильная группа -CH2-C≡ (ССВ с соседнейСН2-группой: триплет, большая 3J и ССВ с ацетиленовым Н: дублет, малая 4J); мультиплетпри 1.55 м.д.
(2Н) - сигнал -СН2СН2СН3 (проявляется ССВ с соседними СН2- и СН3группами) и, наконец, триплет при 0.99 м.д. - сигнал группы -СН3 (ССВ с соседней СН2группой). В спектре 13С ЯМР наблюдаются сигналы при 84.5 м.д. (менее интенсивный, С≡СН) и 68.2 м.д. (более интенсивный, -С≡СН), а также сигналы трех sp3-гибридизованныхатома углерода при 22.0, 20.5 и 13.4 м.д. Ответ - пентин-1.HCH3CH2CH2 CH2 CH32.000.952.041.51.00.50.022.012.02.9613.36H20.4568.19HCH857077.4977.0776.6584.51C80757065605550454035302520151050C5H6. Степень ненасыщенности = 3. В спектре 1Н ЯМР наблюдаются следующиесигналы: синглеты при 5.29 и 5.29 м.д.
(по 1Н) - сигналы 2 винильных протонов; синглетпри 2.87 м.д. (1Н) - сигнал ацетиленового протона и синглет при 1.90 м.д. (-СН3). В спектре13С ЯМР наблюдаются сигналы при 126.0 и 123.3 м.д. (=С< и =СН-, соответственно, т.к.интенсивность первого сигнала существенно ниже), 84.9 и 86.1 м.д. (-С≡С-), и сигнал при23.2 м.д. Соединение - 2-метилбутен-1-ин-3.HCH3C HCH1.055.04.5123.305.50.984.03.53.03.012.52.01.51.00.50.023.1876.12HCH2CH384.9477.4877.0476.62C H126.00C130120110100900.00C8070605040302010071С6Н12. Степень ненасыщенности = 1 (С=С или цикл). В спектре 1Н ЯМР обращает на себявнимание дублет (3Н) в области сигналов метильных групп и в остальном - отсутствие легкоинтерпретируемых сигналов (сильносвязанная спиновая система).
Однако все сигналырасположены < 2 м.д. - т.е. двойной связи в молекуле нет, т.е. молекула содержит цикл. Это средний цикл (сигналы протонов циклопропана расположены в сильном поле). Ответ метилциклопентан, что подтверждается и спектром 13С ЯМР (4 сигнала в алкильнойобласти).CH3CH2CHCH27.095.001.00.50.034.6320.7425.3634.761.575727065605550454035302520151050С5Н8. Степень ненасыщенности = 2 (2 С=С или цикла, или 1 С≡С). В спектре 1Н ЯМРнаблюдается острый сигнлет (2Н) в области винильных протонов - т.е. молекула имеет 2эквивалентных винильных атома Н. Кроме того, наблюдаются триплет при 2.6 м.д. (4Н,аллильная область) и квинтет при 1.7 м.д.
(2Н) - система А4М2 - СН2СН2СН2. Единственныйвозможный ответ - циклопентен. Спектр 13С ЯМР вполне с этим согласуется (3 сигнала).CH CH2CHCH2 CH2 CH22.004.095.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0130.6532.465.51.97CH22.84CH2130120110100908070605040302010073Рассмотрим спектр соединения С10Н14. В области слабых полей наблюдаются тригруппы сигналов (указаны центры): 7.39 м.д. (2 основные линии, 2Н), 7.29 (3 линии, 2Н) и7.16 (3 линии, 1Н). Положение линий и их интегральная интенсивность позволяютинтерпретировать их как сигнал группы С6Н5 и сделать отнесение для каждой группы:первый сигнал (2Н) принадлежит двум орто-протонам (т.к.
с большой константойпроявляется только ССВ с одним протоном). Второй сигнал (2Н) соответствует двум метаН. Наконец, сигнал при 7.16 м.д. соответствует пара-Н (ССВ с двумя орто-Н). Синглет при1.3 м.д. (9Н) может соответствовать только трет-бутильной группе. В спектре 13С ЯМРнаблюдается малонтенсивный сигнал при 161.0 м.д. (>CH=) и 3 сигнала -СН= при 128.0,125.4 (плохо виден) и 125.2. Сигнал при 34.6 соответствует атому >C<, а при 31.4 - СН3.
Всеэто вполне согласуется с заключением о том, что перед нами - спектр трет-бутилбензола.CH31.857.451.987.407.350.997.307.257.207.157.10CH5.009.016.56.05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.031.367.0CH 3128.01125.18CHC741401 301201101009080706050400.0034.6377.4076.9876.56151.03150C3020100Соединение С8Н10. В спектре 1Н ЯМР в области сигналов ароматики наблюдаютсятриплет (1Н) и сигнал из двух линий (3Н), левая из которых вдвое интенсивнее правой. Этоможно интерпретировать следующим образом: перед нами - мета-дизамещенный бензол содинаковыми заместителями, и состоящий из 3 линий сигнал принадлежит 5-Н (ССВ с 4-Н и6-Н). В области 7.0-6.9 м.д.
расположены сигналы последней пары протонов, а такжеуширенный синглет - сигнал 2-Н, наложившийся на левую компоненту дублета. Заместители- 2 метила (δ = 2.25 м.д.). Т.е. соединение - мета-ксилол, что подтверждает спектр 13С ЯМР(1 сигнал при 137.7 м.д. (>CH=) и 3 сигнала -СН= при 129.9, 128.1 и 126.0, а также сигнал СН3 при 12.3 м.д.CH30.997.207.153.007.107.057.006.956.90CH3.006.56.05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0126.047.06.00CH21.32129.89128.14CH3137.73C140130120110100908070605040302010075Ниже приведены спектры трех соединений общей формулы C4H9Cl.
Очевидно, это изомерные хлорбутаны, причем анализ их спектров позволяет легко определить, какомуизомеру принадлежит каждая пара спектров.В спектре 1Н ЯМР наблюдаются сигналы при 3.55 м.д. (триплет, 2Н), 1.75 (мультиплет, 2Н),1.45 (мультиплет, 2Н) и 0.92 (триплет, 3Н). Это сигналы н-бутильной группы, т.е. соединение- 1-хлорбутан, и в слабом поле - сигнал СН2-группы, связанной с атомом Сl. Вывод оструктуре подтверждает и 13С ЯМР спектр (4 сигнала)ClClCH3CH2CH22.003.02.52.02.961.51.034.703.52.080.044.7913.31Cl0.520.092.0075767065605550454035302520151050В спектре 1Н ЯМР наблюдаются сигналы при 3.95 м.д.
(мультиплет, 2Н), 1.73 (мультиплет,2Н), 1.49 (дублет, 2Н) и 1.00 (триплет, 3Н). Такая картина ССВ свидетельствует о том, чторядом с одной метильной группой находится группа >CH-, с другой - СН2. В слабом полерасположен сигнал группы >CH-. Т.е. спектр принадлежит 2-хлорбутану. Вывод о структуреподтверждает и 13С ЯМР спектр (4 сигнала)CH3ClCH3CH2CH1.002.033.53.02.52.02.821.51.00.50.033.404.02.8560.3711.0524.91Cl75706560555045403530252015105077На приведенном ниже 1Н ЯМР спектре наблюдаются сигналы СН2-группы (при 3.4 м.д.,дублет - т.е. эта группа связана с атомом Cl, и рядом находится группа >CH-), группы >CH(мультиплет) и двух (6Н) эквивалентных метильных групп, рядом с группой >CH- (дублет).Такому спектру соответствует изобутилхлорид. Это подтверждает и спектр 13С ЯМР (3сигнала, т.к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
