chuyển dịch hóa học

b) Hiệu ứng thuận từ (anisotrop)

3.2.2. chuyển dịch hóa học

Trong thực tế không thể tìm được môi trường mà hạt nhân không có electron, do đó người ta sử dụng một chất chuẩn để xác định sự cộng hưởng của các proton khác nhau. Tetramethylsilan (TMS) được lựa chọn vì một số tính chất đặc trưng sau đây:

+ Tất cả các proton trong hợp chất là tương đương nhau

+ Các proton này bị chắn rất mạnh vì độ âm điện của Si nhỏ hơn nhiều so với C do đó các proton trong hầu hết các HCHC có hằng số chắn nhỏ hơn: σ(TMS) > σ(R)

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN (PHỔ NMR)

Độ dich chuyển hóa học (tần số) của các proton so với chất chuẩn TMS là:

Trong kỹ thuật đo người ta không thể xác định được giá trị tuyệt đối của hằng số chắn σ và ν nhưng có thể xác định giá trị tương đối so với chất chuẩn TMS

Thực nghiệm cho thấy proton của hầu hết các hợp chất hữu cơ có độ chuyển dịch hóa học rất nhỏ từ 0 đến 10.10-6 hay từ 0 đến 10ppm. Độ chuyển dịch hóa học  không có thứ nguyên, biểu diễn vào phần triệu – ppm (parts per million).

Quy ước : TMS = 0

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN (PHỔ NMR)

Độ chuyển dịch hóa học ngoài thang  hay dùng, người ta còn dùng thang  với chất chuẩn TMS có độ chuyển dịch hóa học quy ước  = 10 ppm

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dịch chuyển hóa học

Lớp vỏ electron càng lớn thì hằng số chắn càng lớn và ngược lại. Khi lớp vỏ electron tăng thì điện từ trường hiệu dụng giảm do đó độ chuyển dịch hóa học càng nhỏ như minh họa theo hình sau:

10 ppm

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN (PHỔ NMR)

Độ chuyển dich hóa học sẽ tăng khi độ âm điện của nguyên tố liên kết với proton tăng VD:

Hợp chất CH3I CH3Br CH3Cl CH3F

 (ppm) 2,3 2,7 3,4 4,5

Ngoài ra, độ dịch chuyển hóa học còn phụ thuộc vào tính bất đẳng hướng của sự nhạy từ của phân tử do electron trong vòng như:

• Proton liên kết trực tiếp với nhân thơm (không bị chắn)

• Proton trong nhóm andehyt (không bị chắn) • Proton trong nhóm axyle (bị chắn)

Độ chuyển dịch hóa học của proton trong phổ 1H-NMR

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN (PHỔ NMR)