Phổ 1H-NMR và 13C-NMR cđa phối tư L-isolơxin.

Kết quả vμ thảo luận

3.4.1. Phổ 1H-NMR và 13C-NMR cđa phối tư L-isolơxin.

Phổ 1H-NMR cđa phối tư L-isolơxin đợc trỡnh bày trờn hỡnh 3.25. Trờn phổ này chỳng ta nhận thấy cú 6 tín hiƯu proton thĨ hiƯn bởi các vạch đơn và vạch bộ Dựa trờn cỏc nguyờn tắc chung xỏc định độ chuyển dịch húa học, chỳng ta cần phõn tích, qui kết tín hiƯu cơ thĨ cho các

proton và gỏn độ chuyển dịch hóa học cho từng loại proton t−ơng ứng trong hỵp chất.

Căn cứ trờn số liệu tham khảo về vị trớ xuất hiện của cỏc tớn hiệu cộng h−ởng cđa các loại proton khỏc nhau [1, 12] và cụng thức cấu tạo của L-isolơxin, chỳng ta nhận thấy:

ƒ Tín hiệu cộng h−ởng ở δ = 4,7 là cđa dung môi D2Ọ ƒ Tín hiệu cộng h−ởng ở δ = 3,6 đ−ỵc qui kết cho proton Hα.

ƒ Các tín hiƯu cộng h−ởng ứng với cỏc giỏ trị khoảng từ 1 ppm đến 0,89 ppm sẽ t−ơng ứng với cỏc nhúm metyl

Theo nguyờn tắc chung để xỏc định vị trí cđa các tín hiƯu cộng h-

−ởng, các nhóm hút e mạnh sẽ làm giảm sự chắn và do đú làm tăng độ

chuyển dịch hoá học. D−ới tỏc động của nhúm cú độ õm điện cao (nhóm có chứa N, O), mật độ e của cỏc proton trờn cỏc nguyờn tử cacbon bị giảm đi và mức độ giảm sẽ giảm dần khi chỳng càng ở xa (yếu tố vị trớ và yếu tố khụng gian). Kết quả là làm giảm sự chắn đối với cỏc proton đú và đẩy tín hiƯu proton vỊ phía tr−ờng yếu (giỏ trị độ chuyển dịch hoỏ học tăng). Cỏc proton trờn cỏc nguyờn tử cacbon càng xa thỡ chuyển dịch càng ớt. Với L-isolơxin:

ƒ Hα cú độ độ chuyển dịch hóa học δ lớn nhất do nó gần nhất với nhóm amin và cacboxyl. Tín hiƯu ở 3,6 ppm đ−ỵc qui kết cho Hα. Giỏ trị độ chuyển dịch húa học (δ) cđa các các loại proton sẽ tuõn theo trật tự: δHα > δHβ > δHγ

1 ; δH γ

2 ; δHδ

ƒ Hai tín hiệu cộng h−ởng có độ chun dịch hóa học nhỏ nhất sẽ t−ơng ứng với cỏc proton của hai nhóm metyl.

Trong phổ 1H-NMR, c−ờng độ tín hiƯu cộng h−ởng tỷ lệ thuận với số lợng proton gõy ra tớn hiệu đú. Tỷ số tớch phõn hay c−ờng độ t−ơng đối của cỏc tớn hiệu cho phộp ta xỏc định số l−ỵng proton gây ra tín hiƯu cộng h−ởng [2, 12]. Đối với L-isolơxin:

ƒ Hai tín hiệu cộng h−ởng có c−ờng độ t−ơng đối là 3 ở 0,89 và 0,97 ppm sẽ đ−ỵc qui kết cho 6 proton của hai nhóm metyl.

ƒ Bốn tín hiệu cộng h−ởng cũn lại cú cờng độ tơng đối là 1 sẽ đựơc qui kết cho 4 proton: Hα; Hβ và Hγ

1.

Hai tín hiệu d−ới 1ppm đ−ỵc qui kết cho proton cđa 2 nhóm metyl. Tuy nhiên, do tơng tỏc spin-spin [2, 12] của hai loại proton này khỏc nhau ta cú thể phõn biệt đ−ỵc chúng:

ƒ Hγ

2 bị tỏch thành 2 đỉnh bởi proton Hβ ƒ Hδ bị tỏch thành 3 đỉnh bởi 2 proton Hγ

1 của nhóm metylen.

Nh− vậy tín hiệu ở 0,895 và 0,967 ppm lần lợt đ−ỵc qui kết cho Hδ và Hγ

2 (hình 3.27).

Hình 3.27. Tín hiệu cộng h−ởng cđa các proton thc hai nhóm metyl

Hai proton Hγ11 và Hγ12 của nhóm CH2- sẽ cho vạch bội (hỡnh 3.28) do t−ơng tỏc spin-spin của nhiều proton khỏc loại với 2 proton nà

Nh− vậy, các tín hiƯu cộng h−ởng của 1Hα ,1 Hβ; 2 Hγ

1; 3 H γ

2 ; 3 Hδ trên phỉ phối tử L-isolơxin thể hiện ở cỏc độ chuyển dịch húa học và độ bội khỏc nha Giỏ trị độ chuyển dịch húa học của chỳng đ−ợc trỡnh bày trong bảng 3.10.

Bảng 3.10. Vị trớ cỏc pic trong phổ 1H-NMR cđa L-isolơxin

Vị trớ cỏc pic (ppm) Hỵp chất

H-α H-β H-γ1 H-γ2 H-δ

L-isolơxin 3,624 1,938 1,424 1,218 0,967 0,895

Phổ 13C-NMR của phối tử L-isolơxin đợc trỡnh bày trờn hình 3.29. Trờn phổ này chỳng ta nhận thấy có 6 tín hiƯu (pic) với cờng độ khỏc nhaụ T−ơng tự nh− với phỉ cộng h−ởng từ proton, chúng ta cịng cần phân tích, qui kết tín hiƯu cơ thể cho cỏc proton và gỏn độ chuyển dịch hóa học cho từng nguyên tư cacbon cđa phối tư.

Theo lý thuyết cộng h−ởng từ 13C, mỗi pic trờn phổ xỏc nhận sự tồn tại cđa một hay nhiỊu nguyên tư cacbon trong cùng một môi tr−ờng (nguyên tư cacbon cùng loại). Nh− vậy, trên phỉ sẽ xt hiƯn 6 pic t−ơng ứng với 6 nguyờn tử cacbon của phõn tử phối tử.

Mặt khỏc, một đặc điểm quan trọng về c−ờng độ ở phỉ 13C NMR khử t−ơng tỏc spin-spin với proton là: những pic có c−ờng độ nhỏ th−ờng t−ơng ứng với cỏc nguyờn tử cacbon khụng đớnh với hiđro, cũn những pic có c−ờng độ lớn hơn thỡ ứng với cỏc nguyờn tư cacbon đính với một hay nhiều nguyờn tử hiđro [2, 12, 102]. Nh− vậy:

ƒ Pic ở 175 ppm có c−ờng độ nhỏ nhất sẽ ứng với C nhóm –COO ƒ 2 pic có c−ờng độ cao nhất và tơng đ−ơng nhau có thĨ đ−ợc qui

cho 2 nguyờn tư C cđa nhóm metyl (-CH3).

Theo bảng qui chuẩn giỏ trị độ chuyển dịch hóa học cđa các nhóm

Hình 3.29. Phổ 13C-NMR cđa phối tư L-isolơxin

Bảng 3.11. Độ chuyển dịch húa học của cỏc nhúm chớnh (δ, ppm)

Loại cacbon Độ chuyển dịch húa học(ppm) C=O (xeton) 190 - 200

C=O (axit và este) 170 - 185 C (vũng thơm) 125 - 150 C=C 115 - 140 RCH2OH 50 - 65 RCH2Cl 40 - 45 RCH2NH2 37 - 45 R3CH 25 - 35 CH3CO- 20 - 30 R2CH2 16 - 25 RCH3 10 - 15

ƒ Tín hiệu xuất hiện ở 175 ppm là của nguyờn tử cacbon trong nhúm cacboxyl.

ƒ Hai tín hiệu xuất hiện trong vùng < 15 ppm đ−ỵc qui cho 2 nhóm metyl –CH3.

ƒ Tín hiệu xuất hiện ở 63 ppm đ−ỵc qui kết cho C. Do C này đớnh đồng thời với hai nhóm hỳt electron: -NH2 và -COOH nờn độ chuyển dịch húa học sẽ cú giỏ trị cao hơn khi nú chỉ đớnh với nhúm õm điện cao của nhúm amin.

ƒ Pic xt hiƯn ở 36 ppm sẽ thc vỊ Cβ (R3CH)

ƒ Pic xuất hiện ở 24 ppm sẽ đ−ỵc qui kết cho Cγ

1 thuộc về nhóm (-

CH2-).

Bộ số liệu cho cỏc nguyờn tử cacbon của phối tử L-isolơxin đ−ỵc ghi trong bảng 3.12.

Bảng 3.12. Vị trớ các pic trong phỉ 13C-NMR cđa L-isolơxin Vị trớ cỏc pic (ppm)

Hỵp chất

Ccaboxyl C-α C-β C-γ1 C-γ2 C-δ L-isolơxin 174,535 59,993 36,294 24,875 15,102 11,509