Slide bài giảng PHỔ CỘNG HƯỞNG từ hạt NHÂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN HÓA Giáo viên hướng dẫn: Huỳnh Kim Liên Sinh viên thực hiện: Võ Thị Sơn Ân Nguyễn Thị Minh Khoa Nguyễn Thị Kiều Trang Trần Thị Diễm Trang A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT B. PHỔ 1 H- NMR C. PHỔ 13 C- NMR [...]...N2 E N1 Vắng từ trường E2 E1 Có từ trường mI= -1/2 (β) mI=+1/2 (α) ∆E = h γB0 2π Hiệu số giữa 2 mức năng lượng hạt nhân γ :tỉ số từ hồi chuyển B0:cường độ từ trường; h:hằng số Plank Tỉ lệ giữa hạt nhân chiếm mức năng lượng cao và mức Năng lượng thấp tuân theo sự phân bố Bolzmann N1 − ∆E / kT =e N2 ∆E = hν 1 ν = γB0 2π Tần số cộng hưởng từ 2/Điều kiện cộng hưởng từ hạt nhân Khi các hạt nhân đã định... 3/2,1/2,-1/2,-3/2 số hạt nhân ở 4 mức năng lượng đó tỉ lệ với 1:3:3:1 Do đó nhóm CH3 làm tín hiệu tách cộng hưởng của nhóm CH2 (HB) thành 4 hợp phần với tỉ lệ cường độ là 1:3:3:1.Như vậy việc tách tín hiệu cộng hưởng của một hạt nhân không phải do chính hạt nhân đó mà do các hạt nhân khác tương tác spin-spin với nó gây nên Bất cứ một proton nào đang khảo sát cũng điều chịu một từ trường lớn của máy... phát sinh một từ trường cảm ứng.Ở vùng gần hạt nhân, từ trường cảm ứng này ngược chiều với từ trường B0, nó chống lại từ trường sinh ra nó và làm cho từ trường hiệu dụng quanh proton giảm đi so với B0 Như thế, electron đã che chắn cho proton.Người ta gọi đó là sự chắn màn electron tại chỗ hay sự chắn tại chỗ.Vì sự chắn tại chỗ làm giảm cường độ từ trường tác động tới hạt nhân, do đó nếu hạt nhân được chắn... nhân được chắn màn nhiều thì để cho nó đi vào cộng hưởng cần phải tăng cường độ từ trường .Hạt nhân được chắn màn càng nhiều thì tín hiệu của nó càng dịch chuyển về phía trường mạnh Sự chắn tại chỗ phụ thuộc trước hết vào mật độ electron xung quanh hạt nhân đang xét, do đó liên quan trực tiếp đến độ âm điện của các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử đính với hạt nhân đó Các nhóm hút electron mạnh sẽ làm giảm... sự tách tín hiệu cộng hưởng là sự tương tác của các hạt nhân có từ tín ở cạnh nhau Ta có thể giải thích như sau: Các proton nhóm CH2 (Hb) có 4 định hướng với 3 tổng spin khác nhau (-1,0,1) Hai cách định hướng αβ và βα là suy biến vì chúng không khác nhau về mặt năng lượng Nên cả thảy chỉ có 3 mức năng lượng Tỉ số các hạt nhân ở 3 mức này là 1:2:1 Do đó, nhóm CH2 tách tín hiệu cộng hưởng của nhóm CH3... một bức xạ điên từ có tần số thích hợp sẽ có sự hấp thụ năng lượng xảy ra Năng lượng bức xạ điện từ cần thiết cho sự cộng hưởng phụ thuộc vào từ trường ngoài và đặc tính hạt nhân được khảo sát và năng lượng này đúng bằng ∆E II.ĐỘ DỊCH CHUYỂN HÓA HỌC 1.Định nghĩa Độ chuyển dịch hóa học ( δ ) được tính theo biểu thức sau: ν TMS −ν X ∆ν 6 δ = 10 = 10 6 ( ppm) ν0 ν0 ν TMS là tần số cộng hưởng của các proton... tác spin Trên phổ NRM, mỗi nhóm hạt nhân không tương đương thể hiện bởi một tín hiệu phổ Trên vân phổ CH3CH2Cl tín hiệu của nhóm CH2 gồm 4 hợp phần, gọi là vân bốn (quarted,d); tín hiệu của nhóm CH3 gồm 3 hợp phần, gọi là vân 3 (triplet).Một tín hiệu gồm 2 hợp phần thì được gọi là vân đôi (doublet, d),gồm một hợp phần thì được gọi là vân đơn (singlet,s) 3.42 Cl 1.49 3 2 PPM 1 0 Nguyên nhân gây nên sự... TMS νX là tần số cộng hưởng của proton ở cấu tạo đang xét ν0 là tần số làm việc của máy phổ 1.Thang độ dịch chuyển hóa học -OH -NH 11 R-COOH 10 9 8 7 6 5 4 CH2 O R-CHO H CH2 F CH2 Cl CH2 Br CH2 I 2 3 CH2 Ar CH2 NH2 C CH CH2 C O CH2 1 C CH C C C CH2 C C CH3 0 Proton nào cộng hưởng ở trường yếu hơn sẽ có độ chuyển dịch hóa học lớn hơn Ngoài thangδ về độ chuyển dịch hóa học được dùng phổ biến hiện nay... hiệu trên phổ 1H NMR d)Ảnh hưởng của nhiệt độ Vị trí tín hiệu công hưởng của các proton liên kết với cacbon thường rất ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ Độ chuyển dịch hóa học của các proton trong các nhóm OH, NH, SH lại phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi nhiệt độ Nhiệt độ tăng làm đứt các liên kết hidro, do đó làm cho tín hiệu của các proton của các nhóm đó chuyển dịch về phía trường mạnh III.HẠT NHÂN TƯƠNG... cũng điều chịu một từ trường lớn của máy NRM áp đặt lên nó ; nó còn bị ảnh hưởng bởi những từ trường tại chổ gây ra do sự che chắn của các điện tử bao quanh; ngoài ra nếu có những proton khác kề bên , từ trường nhỏ của các proton kề bên này cũng gây một ảnh hưởng nhỏ lên proton khảo sát ; hệ quả là proton khảo sát sẽ cho mũi cộng hưởng nhưng không phải là mũi đơn mà là mũi khác nhau tùy vào số lượng các . Trang A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT B. PHỔ 1 H- NMR C. PHỔ 13 C- NMR