MASARYKOVA UNIVERZITA
Přírodovědecká fakulta
URČOVÁNÍ STRUKTUR ORGANICKÝCH
LÁTEK ZE SPEKTER
Jaromír LITERÁK
BRNO 2015
Obsah
Místo úvodu 3
Infračervená spektroskopie 4
Nukleární magnetická rezonance (NMR) 5
Stanovení sumárního vzorce z hmotnostního spektra 7
Základní pravidla fragmentačních reakcí při EI 8
Nukleární magnetická rezonance (NMR) 10
Příklady 11
Sloučenina A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Sloučenina B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Sloučenina C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Sloučenina D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Sloučenina E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Sloučenina F . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Sloučenina G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Sloučenina H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Sloučenina I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Sloučenina J . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Sloučenina K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Sloučenina L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Sloučenina M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Sloučenina N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Sloučenina O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Sloučenina P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Sloučenina Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Sloučenina R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Sloučenina S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Sloučenina T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Sloučenina U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Sloučenina V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Sloučenina W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Sloučenina X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Sloučenina Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Sloučenina Z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Řešení 61
2
Místo úvodu
Indiáni učili své děti stopovat nejdříve na dobře rozeznatelných stopách. Podobně by se začínající
chemik měl učit používat spektrální metody k identifikaci struktury látek na jednoduchých
příkladech. K tomuto účelu by mohla posloužit tato sbírka spekter, která vznikla pro potřeby
studentů prvního ročníku chemických oborů.
3
Infračervená spektroskopie (IR)
Pozice pásů charakteristických skupin
Vazba Typ sloučenin Rozsah vlnočtů (poznámka)/
cm-1
C–H Alkany 2850–2960
1350–1470
C–H Alkeny 3020–3080
675–1000
C–H Aromatické jádro 3000–3100 (slabší intenzita)
675–870
C–H Alkyny 3300
C=C Alkeny 1640–1680 (proměnlivá intenzita)
C≡C Alkyny 2100–2260 (proměnlivá intenzita)
C¨–C Aromatické jádro 1500, 1600 (proměnlivá intenzita)
C–O Alkoholy, ethery, karboxylové 1080–1300
kyseliny, estery
C=O Aldehydy, ketony, karboxylové 1690–1760
kyseliny, estery
O–H Alkoholy a fenoly 3610–3640 (proměnlivá intenzita)
Alkoholy s vodíkovou vazbou 3200–3600 (široký pás)
Karboxylové kyseliny 2500–3600 (široký pás)
N–H Aminy 3300–3500
C–N Aminy 1180–1360
C≡N Nitrily 2210–2260 (proměnlivá intenzita)
-NO2 Nitro- sloučeniny 1515–1560
1345–1385
4
Nukleární magnetická rezonance (NMR)
Charakteristické chemické posuny atomu vodíku 1H
Typ atomu vodíku Chemický posun / ppm
Cyklopropan 0,2
Primární RCH3 0,9
Sekundární R2CH2 1,3
Terciární R3CH 1,5
Vinylický C=C–H 4,6–5,9
Acetylenický C≡C–H 2–3
Aromatický Ar–H 6,0–8,5
Benzylický Ar–C–H 2,2–3,0
Allylický C=C–H 1,7
Fluorderiváty HC–F 4,0–4,5
Chlorderiváty HC–Cl 3–4
Bromderiváty HC–Br 2,5–4,0
Jodderiváty HC–I 2–4
Alkoholy HC–OH 3,4–4,0
Ethery HC–OR 3,4–4,0
Estery RCOOC–H 3,7–4,1
HC–COOR 2,0–2,2
Kyseliny HC–COOH 2,0–2,6
Karbonylové sloučeniny HC–C=O 2,0–2,7
Aldehydy RCHO 9–10
Hydroxylové skupiny ROH 1,0–5,5
Fenolické skupiny ArOH 4–12
Hydroxy skupina enolu C=C–OH 15–17
Karboxylové kyseliny RCOOH 10,5–12,0
Aminy RNH2 1–5
5
Charakteristické chemické posuny atomu vodíku 13C
Typ atomu vodíku Chemický posun / ppm
RCH3 0–35
R2CH2 15–40
R3CH 25–50
R4C 30–40
RC≡CR 65–90
R2C=CR2 100–150
Aromatický CR 110–175
RCH2Br 20–40
RCH2Cl 25–50
RCH2NH2 35–50
RCH2OH 50–65
RCH2OR 50–65
RC≡N 110–125
RCOOH 160–185
RCOOR 160–185
R2C=O a RCH=O 190–220
6
Stanovení sumárního vzorce z hmotnostního spektra
Pomocí hmotnostní spektroskopie lze stanovit sumární vzorec analyzované sloučeniny. Můžeme
využít skutečnosti, že hmotností nuklidů nejsou přesně celými násobky hmotnostní jednotky.
Kombinace prvků (sumární vzorce) se proto liší motnostni a přesně stanovéná hmotnost
zase zpětně ukáže sumární vzorec sloučeniny. Jako příklad mohou sloužit molekuly O2, N2H2
a CH3OH, které mají velmi podobné molární hmotnosti.
O2 2 × 15,9949 = 31,9898
N2H2 2 × 14,0031 + 4 × 1,00783 = 32,0375
CH3OH 12,0000 + 4 × 1,00783 + 15,9949 = 32,0262
Pro rozlišení mezi těmito molekulami bychom museli stanovit m/z s přesností na nejméně
tři desetinná místa. Toho lze dosáhnout pouze s užitím vysokorozlišujících hmotnostních spek-
trometrů.
Skutečnost, že naprostá většina prvků tvořících organické sloučeniny obsahuje vedle majoritního
izotopu ještě další těžší izotopy, může být využita ke stanovení složení menších
molekul. Následující tabulka zachycuje izotopické složení prvků podílejících se nejčastěji na
stavbě organických sloučenin.
Prvek Izotop
Relativní
Izotop
Relativní
Izotop
Relativní
zastoupení zastoupení zastoupení
Uhlík 12C 100 13C 1,11
Vodík 1H 100 2H 0,016
Dusík 14N 100 15N 0,38
Kyslík 16O 100 17O 0,04 18O 0,2
Fluor 19F 100
Křemík 28Si 100 29Si 5,1 30Si 3,35
Fosfor 28P 100
Síra 32S 100 33S 0,78 34S 4,4
Chlor 35Cl 100 37Cl 32,5
Brom 79Br 100 81Br 98
Jod 127I 100
Procentuální zastoupení izotopů je vztaženo na množství majoritního izotopu prvku. Přítomnost
těžšího izotopu v molekule se projeví v hmotnostním spektru jako tzv. izotopický pík
o vyšší hmotnosti. Izotopy vodíku, dusíku a uhlíku přispívají ke vzniku M + 1 izotopického
iontu molekuly nebo jejího fragmentu. Díky nejvyššímu obsahu jsou nejvýznamnějšími příspěvateli
k M + 1 izotopy 13C (1,1 % množství 12C) a 15N (0,38 % množství 14N). Pro určení
počtu atomů uhlíku a dusíku v molekule musíme první vyjádřit intenzitu prvního izotopického
píku molekulového iontu M + 1 v procentech intenzity M. Poté platí:
%(M + 1) ≈ (1, 1 × x) + (0, 38 × y),
kde x je počet atomů uhlíku a y je počet atomů dusíku. Pro odhad počtu atomů dusíku
v molekule můžeme použít dusíkové pravidlo, podle kterého sloučenina obsahující lichý počet
atomů dusíku má lichou hmotnost a sudou hmotnost má molekula obsahující sudý počet
atomů dusíku. Pravidlo platí pro všechny sloučeniny obsahující pouze některé z těcto prvků:
C, H, N, O, S, F, Cl, Br, I, P, B, Si a As.
Přítomnost atomů Br, Cl, S a Si v molekule lze rozpoznat díky přítomnosti intenzívních
píků M + 2. Například přítomnost jednoho atomu bromu v molekule se v hmotnostním spektru
projeví přítomností charakteristické dvojice iontů M a M + 2 o přibližně stejné intenzitě.
7
Přítomnost jednoho atomu chloru lze také snadno odhadnout z přítomnosti iontu M + 2
s přibližně třetinovou intenzitou oproti M (37Cl tvoří 32,5 % množství 35Cl).
Přítomnost většího počtu atomů Br a Cl vede ke složitější distribuci hmot iontů, poměr
intenzit lze získat získat binomickým rozvojem, například pro prvek s dvěmi isotopy, které mají
relativním zastoupením a a b, užijeme vztah (a + b)n, kde n je počet atomů diisotopického
prvku ve sloučenině. Pro sloučeninu obsahující dva atomy bromu v molekule (např. Br2)
získáme a2 +2ab+b2 = 10.000+19.600+9.604, což po normalizaci poskytne pro poměr hmot
M:(M+1):(M+2) poměr intenzit 51:100:49.
Fuor, fosfor a jod jsou monoizotopické prvky, jejichž přítomnost je obtížné vystopovat
metodou založenou na izotopických iontech.
Příklady: V hmotnostním spektru látky byl kromě iontu M+ nalezen iont M + 1 s touto
intenzitou:
150 (M+) 100 %
151 (M + 1) 10,2 %
Sloučenina neobsahuje dusík nebo obsahuje sudý počet jeho atomů. Počet atomů uhlíku
bude 9 (10,2/1,1), rozdíl hmotnosti devíti atomů uhlíku a hmotnosti molekulového iontu (42)
nemůže být tvořen pouze atomy vodíku, rozdíl můžeme smysluplně doplnit atomy kyslíku a
dusíku na C9H14N2 a C9H10O2. Analýza hmotnostního spektra (způsobu fragmentace) ukáže,
že se jedná o 1-(2-methoxyfenyl)ethanon (C9H10O2).
V hmotnostním spektru jiné látky byl kromě iontu M+ nalezen iont M + 1 s touto inten-
zitou:
121 (M+) 100 %
122 (M + 1) 9,2 %
Lichá hmotnost napovídá přítomnost lichého počtu atomů dusíku v molekule. Počet atomů
uhlíku v molekule bude 8 (vypočítáme (9,2−0,38)/1,1). Rozdíl hmotnosti osmi atomů uhlíku
a molekulového iontu (25) může být smysluplně doplněn pouze jedním atomem dusíku a 11
atomy vodíku (C8H11N1). Analýza hmotnostního spektra (způsobu fragmentace) ukáže, že
látkou je N,N -dimethylanilin.
Základní pravidla fragmentačních reakcí při EI
Ionizace molekul pomocí urychlených elektronů tudíž zanechává ionty přebytkem vnitřní energie,
který ve spojení s nestabilitou samotných kation-radikálů může následně vést k fragmentaci
ionizovaných molekul.
1. Pravděpodobnost štěpení vazeb vycházejících z atomu uhlíku roste s počtem alkylových
zbytků, které tento atom nese. Důvodem je stabilizace vzniklého karbokationtu alkylovými
substituenty. Obecně platí, že se jako radikál ze substituovaného atomu uhlíku
odštěpuje nejobjemnější skupina. Stabilita karbokationtů roste v následujícím pořadí:
H
C
H
H
R
C
H
H
R
C
H
R
R
C
R
R
< < <
primárnímethylkation sekundární terciární
2. Násobné vazby, cyklické struktury a zvláště aromatické (heteroaromatické) cykly stabilizují
ion M+, vedou k omezení fragmentace a tím ke zvýšení intenzity M+.
8
3. Přítomnost násobné vazby zvyšuje výrazně pravděpodobnost štěpení v allylické pozici,
které poskytuje stabilizovaný kation. Je potřeba si však uvědomit, že u alkenů dochází
po elektronové ionizaci ke snadné migraci násobných vazeb. Využit tohoto pravidla však
lze ve strukturní analýze cykloalkenů.
4. Cykloalkany a jejich deriváty nesoucí na atomech cyklu alkylové substituenty, mají tendenci
odštěpovat tyto skupiny jako radikály, přičemž kladný náboj zůstává lokalizaván
na příslušném atomu cyklu.
R + R
5. Nenasycené šestičlenné cykly mají tendenci podléhat retro-Dielsově-Alderově reakci. Při
fragmentaci výchozího iontu s lichým počtem elktronů zůstává kladný náboj přednostně
a nebo výhradně na fragmentu, který má nižší ionizační energii.
+
6. Alkylaromáty podléhají štěpení β vazeb za vzniku rezonancí stabilizovaných kationtů
benzylového typu, které jsou v rovnováze s aromatickým tropyliovým kationtem.
R
- R
H
H
H
H
H H
7. Po elektronové ionizaci relativně snadno praskají vazby C–C a C–H vycházející z atomu
uhlíku, který sousedí s heteroatomem nesoucím volné elektronové páry. Kladný náboj
zůstává přednostně lokalizovan na fragmentu, který obsahuje heteroatom. Popsané štěpení
je umožněno účinnou stabilizací vznikajicího karbokationtu konjugací s volnými
elektronovými páry heteroatomu.
H3C O H
- H
O
H
H
H O
H
H
H
8. Štěpení ionizované molekuly je často doprovázeno eliminací malých stabilních molekul,
např. CO, H2O, H2S, NH3, HCN, R–OH, R–SH, CH2=C=O, alkeny.
9. Molekuly obsahující dvojnou vazbu a relativně snadno odštěpitelný atom vodíku v γ-pozici
vůči této dvojné vazbě, podléhají McLaffertyho přesmyku spojeného s eliminací.
O
H
Y
R2
R1
Y = H, R, OH, OR, NH2
O
H
Y
R2
R1
Y
O
H
+
R2
R1
9
H R R
H
H
R
H
H
+
10
Sloučenina A
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
11
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
123 39,1 %
124 100,0 %
125 39,1 %
126 96,7 %
127 2,8 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 61
12
Sloučenina B
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
13
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
120 100,0 %
121 10,0 %
122 0,5 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 62
14
Sloučenina C
NMR spektra
V 13C NMR spektru jsou dva píky v oblasti cca 145 ppm, z nichž jeden má nízkou intenzitu,
je rozšířený a téměř se překrývá s druhým píkem.
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
15
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
137 100,0 %
138 8,4 %
139 0,7 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 63
16
Sloučenina D
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Ve hmotnostním spektru nevidíme molekulový ion, M+ má m/z = 102.
17
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 64
18
Sloučenina E
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
19
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
183 129,1 %
184 100,0 %
185 135,3 %
186 87,4 %
187 6,9 %
Infračervené spektrum
Tableta KBr
Řešení je na str. 65
20
Sloučenina F
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
21
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
73 100,0 %
74 3,6 %
75 0,4 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 66
22
Sloučenina G
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
23
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
142 100,0 %
143 7,0 %
144 1,0 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 67
24
Sloučenina H
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
25
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 68
26
Sloučenina I
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
27
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
122 100,0 %
123 4,6 %
124 32,5 %
125 1,7 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 69
28
Sloučenina J
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
136 100,0 %
137 8,8 %
29
Infračervené spektrum
Měřeno v tabletě KBr.
Řešení je na str. 70
30
Sloučenina K
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
123 100,0 %
124 7,3 %
125 0,6 %
31
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 71
32
Sloučenina L
NMR spektra
V 13C NMR spektru je v oblasti cca 148 ppm jeden široký pík s nízkou intenzitu.
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
33
Infračervené spektrum
Měřeno v tetrachlormethanu.
Řešení je na str. 72
34
Sloučenina M
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
35
Infračervené spektrum
Měřeno v tabletě KBr.
Řešení je na str. 73
36
Sloučenina N
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
37
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
89 100,0 %
90 5,0 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 74
38
Sloučenina O
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
73 100,0 %
74 3,8 %
39
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 75
40
Sloučenina P
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
41
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
136 100,0 %
137 8,7 %
138 0,1 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 76
42
Sloučenina Q
Sloučeniny Q a R jsou konstitučními isomery.
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Řešení je na str. 77
43
Sloučenina R
Sloučeniny Q a R jsou konstitučními isomery.
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
132 100,0 %
133 10,0 %
134 0,7 %
44
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 78
45
Sloučenina S
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
46
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
166 100,0 %
167 7,1 %
168 98,2 %
169 5,4 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 79
47
Sloučenina T
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
152 100,0 %
153 9,2 %
Řešení je na str. 80
48
Sloučenina U
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
49
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 81
50
Sloučenina V
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
151 104,9 %
152 100,0 %
153 9,1 %
154 1,0 %
51
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 82
52
Sloučenina W
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
53
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
98 100,0 %
99 6,9 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 83
54
Sloučenina X
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
55
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
102 100,0 %
103 6,7 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 84
56
Sloučenina Y
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
57
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
124 100,0 %
125 7,7 %
126 0,7 %
Infračervené spektrum
Měřeno v tabletě KBr.
Řešení je na str. 85
58
Sloučenina Z
NMR spektra
Hmotnostní spektrum (elektronová ionizace)
59
Intenzita iontů v oblasti molekulového iontu
m/z Intenzita
118 100,0 %
119 9,0 %
Infračervené spektrum
Řešení je na str. 86
60
Řešení
1. Sloučenina A
Br CH2 CH2 OH
(Zpět na stranu 11)
61
2. Sloučenina B
CH3H3C
CH3
(Zpět na stranu 13)
62
3. Sloučenina C
CH3O2N
(Zpět na stranu 15)
63
4. Sloučenina D
H3C C
O
O CH2 CH2 CH3
(Zpět na stranu 17)
64
5. Sloučenina E
CBr
O
H
(Zpět na stranu 19)
65
6. Sloučenina F
H
C
N
O
CH3
CH3
Rotace kolem vazby C–N v amidu je za laboratorní teploty značně omezená, proto jsou
methylové skupiny v N,N -dimethylformamidu chemicky neekvivalentní.
(Zpět na stranu 21)
66
7. Sloučenina G
C CC C
O
OO
OH3C CH3
(Zpět na stranu 23)
67
8. Sloučenina H
CH3
CH
OH3C
CH
CH3
CH3
(Zpět na stranu 25)
68
9. Sloučenina I
Cl CH2 C
O
O CH2 CH3
(Zpět na stranu 27)
69
10. Sloučenina J
HO
C
CH3
O
(Zpět na stranu 29)
70
11. Sloučenina K
C
O
O
CH3
(Zpět na stranu 31)
71
12. Sloučenina L
NO2
(Zpět na stranu 33)
72
13. Sloučenina M
H2C CH C
O
O
CH3
Atomy vodíku vázané k atomům uhlíku dvojné vazby jsou chemicky neekvivalentní.
Velikost konstanty spin-spinové skalární interakce mezi vodíky závisí na jejich vzájemné
orientaci. Typické hodnoty pro systém, který je rovněž obsažen v kyselině akrylové, jsou:
C C
H
H X
H
~1 Hz
~8 Hz
~12 Hz
(Zpět na stranu 35)
73
14. Sloučenina N
N CH2
H3C
H3C
CH2 OH
(Zpět na stranu 37)
74
15. Sloučenina O
H3C CH2 C
NH2
O
Vodíky -NH2 skupiny jsou chemicky neekvivalentní (viz sloučenina F).
(Zpět na stranu 39)
75
16. Sloučenina P
CH3 C
O
O
(Zpět na stranu 41)
76
17. Sloučenina Q
CH2
C
CH2
O
(Zpět na stranu 43)
77
18. Sloučenina R
CH2
CH2
C
O
(Zpět na stranu 44)
78
19. Sloučenina S
Br CH2 C
O
O
CH2 CH3
(Zpět na stranu 46)
79
20. Sloučenina T
CH2HO C
OH
O
(Zpět na stranu 48)
80
21. Sloučenina U
H3C CH
OH
CH2 OH
Propylenglykol je chirální sloučenina, proto také atomy vodíku v CH2 skupině jsou chemicky
neekvivalentní, přesněji řečeno, jde o dvojici diatereotopických vodíků (náhrada
jednoho nebo druhého z nich vede ke vzniku dvojice diastereomerů).
C C
H3C
HO
H H
H
OH
~12 Hz
~7 Hz
Tyto atomy vodíku vzájemně interagují spin-spinovou skalární interakcí (přenášenou
přes dvě vazby), velikost interakční konstanty pro geminální atomu vodíku se pohybuje
kolem 12 Hz. Velikost interakční konstanty pro atomy vodíku na sousedních atomech
uhlíku (vicinální interakce) závisí na torzním úhlu (vzájemné orientaci atomů), v tomto
případě se pohybuje kolem 7 Hz.
Závislost J na torzním úhlu popisuje tzv. Karplusova rovnice. Pro geminální interakci
dvou atomů vodíku:
H H
(Zpět na stranu 49)
81
22. Sloučenina V
C
H O
OH
O
CH3
(Zpět na stranu 51)
82
23. Sloučenina W
C CH
H3C
H3C
C
CH3
O
(Zpět na stranu 53)
83
24. Sloučenina X
H3C CH
OH
C
CH3
CH3
CH3
(Zpět na stranu 55)
84
25. Sloučenina Y
OH
O
CH3
(Zpět na stranu 57)
85
26. Sloučenina Z
C
NH2
N
(Zpět na stranu 59)
86