Ikki tomonlama rezonans - 5-ma'ruza. Tarkib

5.1.2. Ikki tomonlama rezonans.
Murakkab tarkibida qancha magnit yadro bo'lsa, shunchalik strukturaviy bo'ladi ma'lumotni uning NMR spektrlaridan olish mumkin. Biroq, spin tizimlarining spektrlari besh yoki undan ortiq ekvivalent bo'lmagan yadrolarni o'z ichiga oladi, hatto birinchisining shartlari bo'lsa ham buyurtmalar shunchalik murakkab bo'lishi mumkinki, ularni tushunish qiyin. Bunday holda, yoqilgan yordam ikki tomonlama rezonansdan keladi.
5.4-rasm. 1-nitropropan (a) ning 1H-NMR spektri va uning ikki tomonlama rezonans spektrlari (b, c va d). Tushuntirish matnda keltirilgan.
Usulning g'oyasi juda oddiy. Keling, buni 1-NMR spektrining 1H-NMR misolida ko'rsatamiz.100 MGts chastotada nitropropan, bu rasmda sxematik tarzda keltirilgan. 5.4a. IN Ushbu spektrda uchta multiplet mavjud. Kuchli maydondagi triplet metil protonlariga tegishli guruh va zaif maydondagi triplet - CH2 guruhining qo'shni protonlariga elektron tortib oluvchi o'rinbosar - NO2 guruhi. Ularning orasida signal bor CH2 guruhi ikkinchi holatda, kengaytirilgan seksetga o'xshaydi. Buning protonlari guruhlar barcha besh qo'shni proton bilan spin-spin o'zaro ta'siri bilan bog'langan; lekin ikkita yaqin VSWR 3 JHH qiymati yaqin, lekin teng emas (7.2 Hz va 7,5 Hz), bu kengayishiga olib keladi. Biz undan spektrni qayd qilishda foydalanamiz tajriba, qo'shimcha radiochastota generatori va uning chastotasini to'liq moslashtiring metil guruhi protonlari bilan rezonans. Biz allaqachon bilganimizdek, radiochastota maydoni yadro spinlarining quyi sathdan yuqori sathga va teskari tomonga o'tishini rag'batlantiradi o'tishlar. Metil guruhining protonlari orientatsiyani juda tez o'zgartiradi bunday "sakrashlar" tufayli yadro spinlari. Umuman olganda, biz vaqtni keskin qisqartirdik ular uchun spin-spin gevşeme T2. Va biz buning oqibatlari bilan allaqachon tanishmiz. Biz allaqachon ularni to'rt qutupli gevşeme misoli yordamida ko'rib chiqdik. Spektrdagi bo'linishlar metil protonlari bilan spin-spin o'zaro ta'siridan kelib chiqadi; yo'qoladi va biz odatdagi A2X2 spektrini olamiz - ikkita triplet (5.4b-rasm). Mumkin ikkinchi generatorni CH2 chastotasiga 2,04 ppm ga sozlang. Keyin qo'shimchalar yo'qoladi ikkala multiplitda bo'linish, ular singllarga yiqiladi (5.4-rasm). Nihoyat, zaif maydonda tripletni nurlantirishda biz A3X2 tipidagi spektrni olamiz - triplet.va to'rtlik (5.4d-rasm).
Ikki tomonlama rezonans bo'yicha haqiqiy tajribaga misol. Shaklda. 5.5 Trans-krotonik kislota etil efirining 1H-NMR spektri keltirilgan. Atribut undagi signallar qiyinchiliklarga olib kelmaydi. Etil signallari aniq belgilangan guruhlar - uchlik (1,2 ppm) va to'rtlik (4,1 ppm). Qo'sh bog'dagi protonlar (AB qismi ABX3 spektri) zaif maydonda ikkita juda murakkab multiplet bilan ifodalanadi. Inset (a) ularni kattaroq miqyosda ko'rsatadi. Qo'sh bog'lanishdagi metil signali (1,8 ppm) dubletlar dublet shakliga ega.
Ikkinchi radiochastota maydoni bilan nurlantirilganda, metil signali 1,8 ppm da aniqlandi. spektrning past maydon qismi keskin soddalashtirilgan. Biz oddiy AB spektrini ko'ramiz.
5.5rasm. Trans-krotonik kislota etil esterining 1H-NMR spektri, batafsil ro'yxatga olish olefin protonlarining ko'pligi (a) va nurlanishda qo'sh rezonans spektri 1,8 ppm da metil guruhi signali. (b)
Ushbu oqlangan tajribalar umumiy ikkilik deb ataladi rezonans yoki spinni ajratish. Ingliz tilidagi adabiyotda u belgilangan "spinni ajratish" atamasi. Bunday holda, biz protonlarni nurlantirdik proton spektrini kuzatish. Bunday qo'sh rezonans gomonukulyar deb ataladi ikki tomonlama rezonans. U 1N-{ sifatida belgilangan.1H} - NMR. Bundan farqli o'laroq, mavjud heteronuklear qo'sh rezonans bo'yicha juda ko'p turli xil tajribalar. Biz allaqachon bunday tajriba misolini ko'rib chiqdik (oldingi ma'ruzada 4.12-rasm) va bilan Boshqalar bilan birozdan keyin uchrashamiz. Aslida, ikki tomonlama rezonans tajribalarini o'tkazish unchalik oson emas. Ular yuqori malakali operatorni talab qiladi. Ikki tomonlama rezonansning natijasi sezilarli daraja ikkinchi radiochastota maydonining amplitudasiga (quvvatiga) bog'liq. IN Spin ajratish tajribalari uchun u etarlicha katta bo'lishi kerak nurlangan signalni to'liq "to'yingan", lekin boshqa tomondan, shunchalik kichikki, qachon Bu spektrdagi boshqa signallarga ta'sir qilmadi. Heteronuklear bo'yicha tajribalarda Ikki tomonlama rezonans uchun radio chastotasi maydonining kuchi odatda juda yuqori bo'lishi uchun tanlanadi. Ammo ba'zi ikki tomonlama rezonans tajribalarida, aksincha, juda zaif radiochastota maydonlari. Masalan, selektiv qo'sh rezonans bilan siz buni qilishingiz mumkin: chiziqlarning faqat bir qismi ta'sirlanishi uchun ikkinchi radio chastotasi maydonining kuchini tanlang multilet yoki hatto qatorlardan bittasi. Bunday tajribalar aniqlash imkonini beradi zaif bog'langan tizimlarda VSWR belgilari. Ikki tomonlama rezonansli tajribalar tahlilda juda keng qo'llaniladi yuqori aniqlikdagi NMR spektrlari, shuning uchun ko'p spinli tizimlar spektrlarida Spin-spin ulanishlarining butun zanjirini o'rnatish. Hozirda shu maqsadda Bundan ham kuchli usul - ikki o'lchovli NMR spektrlari mavjud keyingi darajadagi NMR kursida qamrab olingan.
|