ЯМР_2 (1132413)
Текст из файла
7. ПРИМЕРЫИДЕНТИФИКАЦИЯ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ СОЕДИНЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМСПЕКТРОСКОПИИ ЯМР.При идентификации соединений с использованием спектроскопии 1Н ЯМРучитываются следующие параметры:• химические сдвиги сигналов (см. таблицу химических сдвигов)• интегральная интенсивность сигналов каждого типа• проявление спин-спинового взаимодействия - в идеальном случае, допускающееинтерпретацию в приближении спектров первого порядка.13С ЯМР спектры содержат информацию о числе и типах различных углеродныхатомов в молекуле, причем во многих случаях удается идентифицировать четвертичныеатомы углерода.Ниже приведен ряд характерных спектров соединений различных классов с ихкраткой интерпретацией.Примечание:ЕСЛИВПРИВОДИМОМСПЕКТРЕНЕУКАЗАНИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА, ПОДРАЗУМЕВАЕТСЯ CDCl3.66РАСТВОРИТЕЛЬ,Соединение C5H12. Это - какой-то пентан.
В спектре 1Н ЯМР наблюдаются 2 группысигналов - мультиплет с центром 1.28 м.д. (6Н) и триплет с центром 0.88 м.д. (6Н).Последний сигнал принадлежит 2 метильным группам (ССВ СН2СН3). Сигнал при 1.28 м.д.может принадлежать -СН2- и/или >CH-фрагпментам. В спектре 13С ЯМР наблюдаютсясигналы трех различных атомов С при 34.2, 22.4 и 14.1 м.д., т.е. в области насыщенныхатомов С. Из трех возможных изомерных пентанов данному набору сигналов удовлетворяеттолько н-пентан.CH3CH2CH2CH26.001.31.21.11.00.90.80.70.60.50.430250.30.20.10.034.2414.0722.431.45.997570656055504540352015105067В случае разветвленных алканов спектральная картина в большинстве случаев усложняется.Характерный пример - изомерный н-пентану 2-метилбутан. В его 1Н ЯМР спектренаблюдаются мультиплет с центром 1.08 м.д.
(1Н), с очевидностью соответствующийфрагменту >CH-, мультиплет в области 1.2 м.д. (2Н), соответствующий -СН2-группе, иналожившиеся дублет и триплет в области сигналов метильных групп, соответствующиефрагментам СН2СН3 и СН(СН3)2. В спектре 13С ЯМР наблюдаются 4 сигнала в областинасыщенных атомов С.CH3CH2CH1.001.51.41.31.29.061.11.00.90.85045400.70.60.50.40.30.20.10.0756811.6977.4577.0376.6129.8131.6922.211.62.067065605535302520151050В 1Н ЯМР спектре 2,2-диметилбутана наблюдается квадруплет при 1.22 м.д.
(2Н), сочевидностью принадлежащий фрагменту -СН2СН3. В области сигналов метильных группнаблюдаются интенсивный синглет и наложившийся на него левым плечом триплет.Суммарный интеграл этих сигналов - 12, т.е. перед нами - сигналы групп -СН2СН3 и С(СН3)3. При анализе 13С ЯМР спектра следует вспомнить о том, что сигналы четвертичныхатомов углерода имеют низкие интенсивности. Тогда сигналы при 36.5, 28.9 и 8.9 м.д.являются сигналами метильных групп и фрагмента -СН2-. Малоинтенсивный сигнал при 30.4м.д. - сигнал четвертичного атома >C<.CH3CH22.001.21.11.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0757065605550454035300.0030.388.8577.4176.9976.5736.4728.941.312.09252015105069В спектре 1Н ЯМР соединения C5H10 (степень ненасыщенности = 1, т.е. молекула содержит 1двойную связь или цикл) в области слабых полей наблюдаются сигналы при 5.8 м.д.(мультиплет, 1Н) и 5.05 - 4.9 м.д.
(2 наложившихся расщепленных дублета, 2Н). Такаякартина характерна для винильной группы. Остается определить структуру насыщенногоостатка, содержащего 3 атома С. Видно, что молекула содержит 1 метильную группу триплет при 0.9 м.д. (3Н). Т.е. насыщенный радикал - н-пропил. Это подтверждают иостальные сигналы - мультиплет в области аллильных протонов, при 2.05 м.д. (2Н) имультиплет при 1.4 м.д. - сигнал группы =СН-СН2-СН2- (расщепление на соседних -СН2- и СН3 группах). В спектре 13С ЯМР наблюдаем сигналы при 138.9 и 114.3 (-СН=) и 36, 22.2 и13.6 (насыщенные С), что подтверждает установленную структуру - пентен-1.CH31.005.91.975.85.75.6H5.55.45.35.25.15.04.9CH2HH1.001.975.55.04.54.03.53.02.52.060501.991.52.941.00.50.01407013013.6035.97CH77.4677.0476.62138.94114.2922.186.01.96120110100908070403020100Соединение С6Н12.
Степень ненасущенности = 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).CH31.005.92.005.85.75.65.55.45.35.25.15.04.94.8CH1.005.55.09.014.54.03.53.02.52.01.51.00.50.029.166.02.00CH3CH277.4076.9876.560.00C33.64149.80108.84CH150140130120110100908070605040302010071Соединение 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.CH3CH24.005.951.51.00.50.080.9212.4414.382.08072757065605550454035302520151050Соединение 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, нгесомненно, сигнал ≡СН (слабоеССВ с СН2-группой через связь С≡С, малая 4J). Остальные сигналы - можноинтерпретировать так: триплет дублетов при 2.16 м.д. (2Н) - пропаргильная группа -CH2-C≡(ССВ с соседней СН2-группой: триплет, большая 3J и ССВ с ацетиленовым Н: дублет, малая4J); мультиплет при 1.55 м.д.
(2Н) - сигнал -СН2СН2СН3 (проявляется ССВ с соседними СН2и СН3-группами) и, наконец, триплет при 0.99 м.д. - сигнал группы -СН3 (ССВ с соседнейСН2-группой). 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 CH32.000.952.041.51.00.50.022.012.02.9613.36H20.4568.19HCH8577.4977.0776.6584.51C8075706560555045403530252015105073C5H6. 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 H126.00C13074120110100900.00C80706050403020100С6Н12. 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).CH3CH2CHCH27.095.001.00.50.034.6320.7425.3634.761.575706560555045403530252015105075С5Н8. 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 CH22.004.095.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0130.6532.465.51.97CH22.84CH2130761201101009080706050403020100Рассмотрим 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 3128.01125.18CHC1401301201101009080706050400.0034.6377.4076.9876.56151.03150C302010077Соединение 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.CH30.997.207.153.007.107.057.006.956.90CH3.006.56.05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0126.047.06.00CH21.32129.89128.14CH3137.73C140781301201101009080706050403020100Ниже 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 о структуре подтверждает и 13С ЯМР спектр (4 сигнала)ClClCH3CH2CH22.003.02.52.02.961.51.034.703.52.080.044.7913.31Cl0.520.092.0075706560555045403530252015105079В спектре 1Н ЯМР наблюдаются сигналы при 3.95 м.д.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
