Hvordan forutsi Proton kjemiske skift

Kjernemagnetisk resonansspektroskopi er nyttig i å skaffe data om ukjente organiske forbindelser. En prøve anbringes i et kraftig magnetfelt, som innrettes hydrogenkjerner (protoner) langs en energetisk gunstig akse. Protonene blir bombardert av et elektrostatisk felt, forårsaker kjernen til "spin-flip" og absorbere et kvantesprang av energi. Protonene er i forskjellige mikro-miljøer innenfor et molekyl, derav en samling av topper, snarere enn en enkel topp, er registrert som et spektrum.

Bruksanvisning

Eksempel: etylalkohol

1 Tegn, som et eksempel, den kjemiske struktur av etylalkohol i et format som vil avsløre miljøet av sine hydrogenatomer. Den enkleste måten å gjøre dette på er:

CH? CH? OH

2 Undersøke miljøet av en metylgruppe, en CH? -. Det kan rotere rundt sin enkeltbinding, slik at alle tre av sine hydrogenatomer har samme miljø.

3 Gjør det samme for metylengruppen CH? -. Begge hydrogenatomer er tilsvarende hverandre, men de har et annet miljø enn metylgruppen, fordi de er tilstøtende på den ene side til en metylgruppe, og på den andre siden til et oksygenatom.

4 Vurdere hydroksylgruppen -OH. Det er fortsatt et annet miljø, er direkte bundet til oksygen, uten at noe på sin annen side.

5 Tenk det elektroniske miljøet. Protoner nærheten et elektron-frigjørende gruppe får økt atom skjerming, noe som senker resonans frekvensen en kjerne genererer. Hvis et proton i nærheten av en elektron-tiltrekkende gruppe, forekommer de-skjerming, heve resonansfrekvensen. Resultatet er at etylalkohol produserer tre frekvenstopper.

Forutse Andre funksjoner

6 Forutse hva annet en NMR-spekteret kan avsløre. Antallet hydrogenatomer bestrålte varierer for hver av de tre typer av hydrogen. Dette viser i spekteret som skiller topp-amplitudene. Metyl toppen vil være sterkere enn den metylen toppen, med en faktor på 3 hydrogenatomer og to.

7 Betrakt en annen funksjon vanskeligere å forutse, at av peak "splitting". Hver hydrogenatom som er på en atomet i nabostilling til et annet atom inneholdende hydrogen deler dens resonanstopp. For etylalkohol, metyl- gruppe med n = 3 hydrogenatomer danner n + 1 eller 4 delinger (en kvadruplett) til toppen for metylen. Metylen i sin tur skaper 2 + 1 delingene (en triplett) til metyl-peak. Den hydroksyl-hydrogen toppen opptrer som en triplett på spekteret.

8 Jobbe bakover fra en NMR-spektrum for å lære mye om et molekyl struktur, spesielt hvis annen kjemisk informasjon er tilgjengelig.