PHỔ CỘNG HƯỞNG từ hạt NHÂN PROTON 1 h

PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN PROTON Lê Nguyễn Bảo Khánh 1H TỔNG QUAN O O N H 2.0 4.0 1.0 3.5 3.0 1.0 1.0 1.1 2.5 Chemical Shift (ppm) 1.1 1.0 2.0 2.0 1.5 1.1 2.8 1.0 I Định nghĩa - Nguyên tắc hoạt động - Ứng dụng Định nghĩa Hiện tượng cộng hưởng từ xảy hấp thu lượng có chọn lọc hạt nhân có moment từ đặt từ trường kích thích sóng điện từ Phổ 1H-NMR kỹ thuật quan trọng để xác định cấu trúc hóa học hợp chất hữu Phổ proton cho ta biết số loại proton có phân tử tỉ lệ loại mối quan hệ proton gần Mỗi loại proton có tính chất khác nên có độ dịch chuyển khác phổ proton I Định nghĩa - Nguyên tắc hoạt động - Ứng dụng Nguyên lý bản: Hạt nhân đồng vị phóng xạ có spin đặc trưng (I) Hạt nhân nguyên tử = proton + neutron Spin proton = spin neutron = ½ Khi I # có NMR Khi đặt vào từ trường, hạt nhân bị kích thích, hấp thu lượng để chuyển lên mức lượng cao hơn: trình cộng hưởng từ hạt nhân Sự chênh lệch lượng mức thấp à NMR có độ nhạy cao I Định nghĩa - Nguyên tắc hoạt động - Ứng dụng Nguyên tắc hoạt động: Trước dùng phương pháp NMR bước sóng liên tục: dung dịch nồng độ cao, đòi hỏi khối lượng mẫu lớn, độ tan cao Hiện dùng phương pháp biến đổi Fourier: kích thích tất các nhân lần à độ nhạy tăng, thời gian đo giảm, lượng mẫu ít, độ tan khơng cần lớn Mẫu đặt quay quanh trục thẳng hai nam châm Máy phát cung cấp sóng với tần số xác định, Tần số cao tín hiệu rõ Máy thu ghi nhận hấp thu lượng mẫu Máy tính khuếch đại ghi lại tín hiệu I Định nghĩa - Nguyên tắc hoạt động - Ứng dụng Dung môi chạy phổ -  Khơng có proton Trơ với chất cần xác định -  Hoà tan tốt mẫu thử -  -  -  Các đỉnh proton tạp xuất không ảnh hưởng đến việc giải phổ Rẻ tiền, nhiệt độ sôi thấp II Các thông số Độ dịch chuyển hóa học: δ 1.1 Đại lượng đo: ppm Chỉ phụ thuộc chất hóa học proton (nhóm chức), khơng phụ thuộc tần số máy (ν0) ν0 = 60 MHz à ppm = 60 Hz ν0 = 300 MHz à ppm = 300 Hz Lực từ trường tăng dần từ trái qua phải Các loại proton khác cộng hưởng trường mạnh yếu khác Chất chuẩn: TMS trơ mặt hóa học, cấu trúc đối xứng δTMS = II Các thông số 10 II Các thông số 23 II Các thông số 24 II Các thông số 25 2.2 Cách tính J II Các thơng số 26 Ví dụ II Các thơng số 27 II Các thông số 28 II Các thông số 29 2.3 Phổ bậc phổ bậc -  -  -  -  -  Những phổ đơn giản tuân theo quy tắc n + gọi phổ bậc Những phổ phức tạp, có nhóm proton liên quan gần độ dịch chuyển hố học hay có số ghép giống gọi phổ bậc Cách xác định bậc phổ: Β = Δδ / J Δδ : hiệu số độ dịch chuyển hố học tính Hz J : số ghép nhóm B > : phổ bậc B < = : phổ bậc à không tuân theo quy tắc, không biện giải theo cách thông thường, gọi mũi multiplet II Các thông số 30 2.4 Những thông tin từ số ghép: H H – Hz H 12 – 15 Hz mạch thẳng H – 25 Hz mạch vòng H H H H – 14 Hz H H – Hz – Hz II Các thông số 31 H H H H – 12 Hz 12 – 18 Hz Ha Hb Jab (ortho) = – 10 Hz Jac (meta) = – Hz Jad (para) = – Hz Hc Hd II Các thông số 32 HÓA HỌC LẬP THỂ VÀ ĐƯỜNG CONG KARPLUS II Các thông số 33 Cường độ tích phân tín hiệu Được xác định diện tích tín hiệu Khi tín hiệu bị tách thành nhiều vân ta tính tổng diện tích vân Cường độ tín hiệu phổ 1H tỉ lệ với số proton III Cách biện luận phổ 1H 34 7.43 – 7.24 ppm (m, 5H, H-Ph) 2.75 ppm (q, 2H, J = 8Hz, CH2) 1.32 ppm (t, 3H, J = 8Hz, CH3) 35 IV CÁC H NẰM TRÊN DỊ NGUYÊN TỐ O, N (alcol, amin) -  -  -  -  -  Độ dịch chuyển hóa học thay đổi khoảng rộng ảnh hưởng: Nhiệt độ, dung môi Nồng độ dung dịch chạy phổ Liên kết hydro – Sự hỗ biến – Sự trao đổi proton Việc ghép spin: xảy trao đổi proton dễ dàng nhanh chóng nên máy tần số thấp thường không đo ghép spin Không quan sát tín hiệu với dung mơi D2O Cường độ tích phân tín hiệu: yếu, dạng bầu, rộng, sát đường IV CÁC H NẰM TRÊN DỊ NGUYÊN TỐ O, N (alcol, amin) 36 CH3CH2OH dung môi CDCl3 IV CÁC H NẰM TRÊN DỊ NGUYÊN TỐ O, N (alcol, amin) 37 ... mạch vòng H H H H – 14 Hz H H – Hz – Hz II Các thông số 31 H H H H – 12 Hz 12 – 18 Hz Ha Hb Jab (ortho) = – 10 Hz Jac (meta) = – Hz Jad (para) = – Hz Hc Hd II Các thơng số 32 H? ?A H? ??C LẬP THỂ... số ghép khác biệt tần số (J) tính Hz vạch H? ??t nhân tương đương từ: có độ dịch chuyển h? ?? h? ??c có số ghép với tất h? ??t nhân khác phân tử Hai h? ??t nhân tương đương từ không ghép spin với cho tín hiệu... có chọn lọc h? ??t nhân có moment từ đặt từ trường kích thích sóng điện từ Phổ 1H- NMR kỹ thuật quan trọng để xác định cấu trúc h? ?a h? ??c h? ??p chất h? ??u Phổ proton cho ta biết số loại proton có phân